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4 — 轻金属《冶炼:
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4《.1 氧化—铝生:产
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》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!
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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
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【 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80】0kt?及以上自建铝土矿山!比例应达到》8,5%: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6!00kt《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
! ?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!
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: ? 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2《007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500kgc【e/t氧化铝其他工!艺氧化铝生产—系统综合能耗必须低!于800kgce/!t,氧化铝;现有拜【耳,法氧化?铝生产系统综合能耗!必须:低,于5:20k?gce/t氧化【铝,其他:工艺氧化铝生产【系统综?合能耗必须低于【。900k《gce/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
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: 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5—0,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1】0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
! 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?5,mm:降至1?。2mm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
! 《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《
】 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
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【.10 《 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.【11 《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
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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
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—深锥沉?降槽单位沉降面【积产能高、占地【少
!。 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
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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
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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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