《4 ?轻金属?冶炼
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4》.1 ? 氧化铝生》产
!4.1.1 【在氧:化铝工业生产中影响!能耗的?因素甚?。多其中矿石品级【、生产方法和工【厂规模对能耗—影响最大不同生【产,方法对铝土矿的铝】硅比要求不》同
】 对于》拜耳法?生产氧化铝》。的铝土矿铝硅—比没有统《一界定根据有—关资料?。国,外拜耳法氧化—铝,厂实际生产使用【的铝土矿铝硅比【的下限为7结合我国!。铝矿石高铝、高【。硅的特点进行—技术经?济分析结果表明【当,铝矿石铝《硅比大于8时宜采】用拜耳法生产—最经济
! 对》于采用烧结法—生产氧化铝的矿石铝!硅比的界限我国铝厂!有多年采用铝硅【。比为3.5》的矿石进行生—产的实践经验并取】。得了:较好的技术》经济指标为此采【用,烧结:法生产氧《化铝:的矿石铝硅比以【大于3.5为宜【
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对于采!用联合法生产氧化】铝的矿石铝硅—。比,的,界,限,多年来?曾经做过多次方案】比较和论证如对【郑州铝?厂、山西铝厂—、贵州铝厂、中州】。铝厂等的《。论证认?为生产规模大—于400kt—经,全面技术经济比较联!合法优于烧结法矿】石铝硅比大于4【.5:宜采:用联合法《。铝硅比?大于4.5是针对联!合法制订的当—。采用串联《法时铝硅比可—适当降低
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】 选矿?拜耳法和石灰拜耳法!近年来已在我—国氧化铝生产中被】采用但?这两种生产》方法的氧《化,铝总回收率》都,较,低矿耗?较高:。因,此采用?这,两种方法适》宜,。的矿石铝硅比应通过!经技术经济比较后确!定
】 综上所述对】于不同品级的矿【石,规定采用不同的【生产方法《是,必要的氧化铝—的工业生产应尽量采!用能耗低的拜耳法或!联合:法,。
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4.【1.2 产品【能耗:与生产规模有—直接的关《系节能降耗是体【现规:。模,。效应的一个方面【根据国?家发改委规定新【建氧:化铝项目必须经过国!务院投资主管部门批!准利用国《内铝土矿资》源的氧化铝项目起步!规模必?须,是年生产能力8【。00:kt及以上自建【。铝土矿山比例应达到!85%以上配套矿】山的:总,体,服,务年限必须在30年!。以上利用进口—铝土矿?的氧:化铝项目起》步规模必须是—年,生产能力600【kt及以上必须【有长期可靠的境【外铝土矿资源—作为原?料保障通《过合资方式取得【5年以上铝土矿长】期合同的原料—达到总需求的60%!以上
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4.1.【3 : 本条对氧化铝【。单位产品综合能耗作!出规定
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1】 氧化《铝生产目前国内【有拜耳?法、烧结法和联合】。法三种方法根据不同!的原料选择合—理的生产《方法和工艺流—程近年来氧化—铝生产方法又—增加了“选矿拜【耳法”和“石灰拜】耳法”
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所谓【“选矿拜耳法—”其实?。质是将不《宜直接用拜耳法处】理的:品位较?低,的,矿石:经选矿处理得—到铝硅?比较高的适用拜耳】法,。的精矿再用传统【的拜耳法工艺—处,理
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: 所《谓“石?灰拜耳法”是针对】品位较低的矿石【而在溶出过程—中添加过量石灰【。。使其:。能较:经济地采用拜—耳法生产
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》。 此外工艺流—程的选择还应根据】可靠:的半:工业化试验、—矿,石加工试验资—料,以及可以采信—的其他资《料并进行优》化特别是涉及全流】程的:技术条件和指—标要做全局的技术】。经济分析在》选,取试验数据时—还要:考虑:到试验条《件和工?艺条件的差异所【。带来:的影响?
】 , 综合能耗指标的确!定主要是根据对国内!外氧化铝行》业产:品,能耗情?况的调查并参照国】家发展?和改革委员会200!。。7年第64号公告】铝行:业准:入条件?。规定的新建拜耳法生!产氧化铝生产系统】综合能?耗必须?低于500kgce!/t氧化铝其他【工艺氧化《铝,生产系?统综合能耗必须低】于,800k《gce/《t,氧化铝;《现有拜耳法氧化铝】生产系统综合能【。耗必须低于5—20kg《。ce/t氧》化,铝其:他工艺氧化铝生产系!统综合能耗必—须低于90》0,kgce/》t氧化铝《。本,。条规定的综合—能,耗指标?为三级其中一级为目!标值是世《界,先进:水平以“《新建准?入”作为三级能耗指!标的:参考:值现分述《如下
】 在通常情】况下氧化铝厂—设计:。文,件中一般只包—括全厂的水、电、】。蒸汽、?煤气(重油)、【。焦炭、煤《等项:消,耗和总?能耗20世纪—80年代末和90年!代初我国氧化铝【行业从国外引进拜耳!法生产的《部分先进技术和设】备如间接加热压煮溶!。出、机械搅拌分解】、降膜?蒸发及大型平底沉】降槽、?深锥高效沉降槽、种!子过滤机及氢—氧化铝流态化—焙烧炉等这些先进】。技术和设备》经设计、施工、生】产单位消化、吸【收生产中《不断:改进和?完善已普遍应用于】氧化铝生产》中,生产技术和水—平都有较大提高【生产的各项技—术指标都有较大的】。改善能耗大幅度下】。降,所以本条以工厂【。实际生产《平均:。。先进指标作为拜耳】法生产能耗设—计的综合《指标
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? 2? 烧结法生产氧化!铝在我?国已有50多年【的历史生产技术和】。生产水平有很大的】提高熟料《烧成的烧《成煤和生料加煤消耗!不断降?低粗液脱硅》采用间接加热技术蒸!汽消耗也《有很:大,降低:近年来?各厂又分别从国外引!进部:分先进技术和装备如!氢氧化?铝流态化焙烧技术】和装备母液蒸发也分!别采用板(》管)式?多效蒸发等这些【技术的采用》都取得了较好的【技术经济效果目前工!厂的实际消耗平【均达到较为先进的】水平把这些指—标作为烧结》法,综合:能耗:设计指标是可行的
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】 3 联合法涵】盖拜:耳法和?烧结法的有关—工序:因此联合《法有关工《序的能耗指》标同样按拜耳法【和烧结法的相关【工序的能耗指标选】取其能耗计算—公式:引自现行《行业标准《铝土矿?生产能源消耗YS/!T, 103《其中:当矿石铝《硅比:大于:或小于10时减【少或增加附》加,值A1;《当熟料中氧化铝含量!大于或?小于:35%时应减少或增!加附加值A2
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4.1.》4,。 按照氧》化铝工厂设计—的文件一般》全厂都包《括,几个主要能耗大的】。单元(或称为工【序)石灰烧制、压】煮溶出?、熟料烧成》、粗液?脱,硅,、母:液,蒸发、氢氧化铝【焙烧等这些单元【的操作?过程都进行》了热平衡和单位物料!量的热耗计算—按,。工厂的实际平均先进!水平和采《用,新工艺、《新技术后能达到的】水平作为设计规定单!元操作?过程的能耗指标【这些指?标不仅?适用于碱石灰烧【结法而?且也适合联》。。合法和拜耳法—工厂:中相应的《部分对目前暂时还】没有:更先进的改进—措,施的单元操作过【程其:。能耗指标按有色【金,属行业标《准中:的有关规定》作,为能耗设计指标
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4》.1.5《 立窑烧》制石灰具有投—资省、热耗低—和二氧化碳》气体浓度高的优点立!窑更适用于既需要供!应石灰又需供应高浓!度二氧化碳气体【的生产单位目前被国!内广泛采用
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《 在仅需要供】应石灰特别是—对石灰石分解率【要求高而石灰—中二氧化碳残—留要求?低的拜耳《法或生产中需添加】石灰量大的“石灰拜!耳法”采《用回转窑煅烧石灰】更为适宜
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4.1.6 ! 采用闭《路,破碎流程降低入【磨矿石的粒度是降低!能耗的重要》措施多碎少磨可以】有效:地节省碎、磨的总】能耗有关资料表明】。将破碎产品》粒度从2《5mm降至12mm!则破碎工序仅增【加能耗1%》而磨矿工序可降低】8%:的能耗两者综合能】耗,有较大降低
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实【践,。证明长?筒型磨机安装功【率低于短筒》型磨:机因此在选择—磨,机时除应注》。意矿石性质及—对磨矿产品的要求外!应优先选用长筒【。型磨矿机
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拜耳法矿!浆磨:制,可选用格子》磨或溢流型》。球磨机配水力—旋流:器闭:路一段磨矿流—程或一段棒磨—机开路、二段球磨】机配水力旋流器闭路!的两段磨矿流—程
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4.1.7— 间接加热压【煮,溶出:。可大幅度《地,减少蒸发水量降低能!耗提高溶出温—度可提高碱》的循环效率对改【善技:术经济指标有明显效!果目前新建、改建】和扩建的氧》化铝:厂均采用间接—加热溶出技术溶【出温度不低于—260?℃采用多级》自蒸发工艺可充分利!用余热?降,低,生产能耗《。新蒸汽冷凝》水的热量和二次蒸】汽冷凝水的》热量经合理利用后】均,可达到节能降耗的目!的
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4.1.8! , 熟料烧成》窑是集燃料燃烧、】传热介质、化学【反应、物料输送【于一体的反应设备】是烧:结法和联合》。法烧成部分的主机】影响烧成窑的产能】因素较多设计—通常采用《相似条件下的—实际生产《数据按单位传热面积!产,能或:单位容?。积产能推算并进【行必要?的修正来确定窑的设!计,产能
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? 在联》。。合法生产中熟料【烧成是处理》拜耳:法生产系统排—出赤泥的后续工序】因而在?确定熟料烧成的【设计能力时应与【拜耳法压煮溶出的生!产能力相适应以保证!两个系统《的平衡?
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? ? 直:筒窑加工制造简【单备品备件》统一筑炉和检修方便!多年实践《表明直筒窑使—用情况良好
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!单筒冷却机》热回收?效率:高加工制造简单操】作维修方便》对不同块度的熟【料,有较强?的适应?性,
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4.?1.:9 近年》。来国内业界就—烧结法?粗液间接加热脱【硅作:了,大量试?验和研究工作取得了!较好的效果并已【产业化?。实践表明间接—加热脱硅与蒸汽直】接加热脱硅相比可减!少蒸发水量降低氧】化铝生产的能—耗由于压煮脱—硅采用?。套管加热脱硅—器保温间接加热【连续脱?硅不仅使二》次蒸汽得《到,。利用新蒸汽冷凝水】及二次蒸汽冷—凝,水,的热量均可回收利】用因此能耗大幅度降!。低间接加热连—续脱硅技术已—在国内大部分氧化铝!厂改(扩)建—工程中采用
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《4.1.1》0 增加蒸—发器的效数是—降低蒸发汽》耗的有效方法为了降!低汽耗目前国内氧】化铝厂已普遍采用五!效或六效作业由于】采用:了高效降膜》蒸发器及多效—逆流蒸发流》程,母液自?蒸发排出二次—蒸汽热量各效新蒸】汽冷凝水的热量【。和二次蒸汽冷凝水】的热量得到》合,理利用?因此母液蒸发—的汽耗比原有三【、四效蒸发大—幅度降低《。节能效果很》明,显
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】 蒸发器的热媒采用!饱和蒸汽蒸发器的】形式宜选用降膜蒸发!器析盐效《。。宜选用强制循环【蒸发器
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4.1—.,1,1 流态化—。焙烧炉与《回转窑相比》具有热耗低、产【品质量好、投—资省、占《地面积小、设备简】单、运行寿命长、维!修费用低等诸多优】点因而在国内外氧】化,铝厂:被广:泛采用国内新建氧化!铝厂均选用流态化】焙烧炉老厂原有的回!转窑已被《淘汰因此新建和【改(扩)《建的氢氧化铝焙【。烧系统能耗设—计应按流态化焙【烧技术的指标选【取,
4.】1.12 》 氧化铝输送通【。常有气流《输,送和机械《。输送两种高压空【气输送是气流—输送的?。一种输送动力消【耗较大?不,应在新?建和:。改,(扩)建的工—程中采用机械输【送和:浓,相,输送能耗相对较【低,、收尘设施较小、】简单、维修工作【量小在今《后氧化铝输》送设计中《应优先采用
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4.1.】13 氧》化铝生产除拜耳法】系统主机为压煮溶】。出器、烧结法生产系!统主机?为熟料烧成窑—外近年来引进和【开,发了氧化铝》厂使:用的其他大》型设备如平底沉降】槽、深锥沉降—槽、机械《搅拌:分解槽、《种子过滤机、成【品过滤机等
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》。 《平底沉降槽》设备简单《、运行费用低—、操:作维护?方便:
【 深锥沉—降,槽单:位沉降面积》产能:高、:占地少
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: ? 机械搅拌分—解槽与老式》空气搅拌分解槽相比!能耗低、易》于设备大型化
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】 另外其种》子过滤机、成品过】滤机等均《可采用大《型号过滤《机具有产能高、消耗!低等优点上述设备】新建和改(扩)【建,的氧化铝厂已广【泛,采用:
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《 这些设备—。共同特?。点是容(面》)积大、《。产能高、操作维修简!单与过去采用—的老式沉《降槽、分解槽、过】。滤机:等设备?。。相,比能耗都明显降低】
4.】1.14 》。 生产?中采用串联法烧结】低铝硅比和烧结纯】赤泥:熟料技术可降—低联:合法中熟《料和氧?化铝折合比》。即降低?单位氧化铝成品熟】料量因为在联合【法中熟料烧成—占总能耗的》1,/3左右因此降低】。联合:法中熟料量即降【低烧结法在联—合法:中的比例对降低氧化!铝能耗大为》有利
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4.1【.15 《 余热、废热属【于,二次能源回收—、利用?余热、?废热提高二次能源】的利用率《降低一?次,能源的损失》有利于节省能耗【
4.1!.,17 近年—来国内氧化》铝,厂生产?控制和管理》水,平有较大《提高新建氧化铝【厂和老厂不》断提高氧化铝生产】控制:和管理自动化装备】水平采用管》/控一体化网络系】统使生?产,过程控制自动化和管!理信:息化
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由于氧】化铝厂生产工艺【过程复杂区域分【布广:因此可以按氧化铝生!产工艺流程和车【间区域位置分区设置!集中控制室采用计算!机系:统根据?生产要?求对生产过程—。。进,行,。。自动检测、》。控制:和管理?以达到稳定安全【生产:实现最?佳化运?行达到最《优化指标
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