浅析絮凝剂在氧化铝生产中的应用与管理

2017年11

月

浅析絮凝剂在氧化铝生产中的应用与管理

周海娟（河南能源化工义煤公司义翔铝业，河南三门峡472435）

摘要：在氧化铝生产过程中，沉降分离是影响氧化铝效

益及其产品质量的一个重环节，添加絮凝剂是目前普遍采用并行之有效的沉降分离方法，目前絮凝剂的类型较多，各氧化铝厂不但要重视絮凝剂的正确选型，更要重视絮凝剂的配制浓度、使用时的温度以及管理方法。通过分析絮凝剂的特性和使用条件，进一步了解高分子絮凝剂在氧化铝生产中的高效应用。

关键词：沉降效果；氧化铝；沉降槽；絮凝剂

氧化铝工业生产中溶出后的赤泥浆液是一种由铝酸钠溶

液和赤泥颗粒组成的混合物［1］

。这种赤泥混合物只能通过沉降槽进行液固分离后产出粗液，再通过立式叶滤机进行过滤，得到浮游物更小的铝酸钠溶液(精液)，才能分解出合格的氢氧化铝产品。在此过程中，沉降槽的分离效果直接影响铝酸钠溶液中浮游物的高低，进而影响精液的质量。在氧化铝生产中，采用自然沉降，很难达到液固分离的效果，必须添加絮凝剂促进沉降槽中赤泥浆液的液固分离，降低粗液浮游物，才能得到合格的精液，保证生产的顺利进行。

要保证沉降槽中赤泥浆液的液固分离，除了在设备上选择高效沉降槽外，还要选择好合适本厂矿石的絮凝剂。在氧化铝生产过程中，大多数厂家在絮凝剂的选型上投入的精力较多，而对絮凝剂的使用条件有所忽略，比如：絮凝剂溶剂的选择、配制浓度、熟化多长时间以及添加点的选择等。

1合成有机高分子絮凝剂的种类

目前，在氧化铝工业生产中绝大多数采用合成有机高分子絮凝剂，合成高分子絮凝剂与赤泥进行多点吸附，是依靠长链分子与微粒间的桥联作用，絮凝剂与赤泥产生吸附，形成大块絮团，通过重力场的作用进行沉降，达到液固分离的目的，其絮

凝效果比传统的无机絮凝剂高十几倍甚至几十倍［2］

。1.1聚丙烯酰胺类絮凝剂

聚丙烯酰胺简称PAM ，产品主要形式有水溶液乳液絮凝剂和粉状絮凝剂。粉状絮凝剂不宜溶解，乳液絮凝剂溶解性能较好，提高溶剂温度能促进絮凝剂溶解，但一般不宜超过50℃，以防止降解及产生其他反应。常见的乳液聚丙烯酸钠被用于赤泥分离槽，粉状絮凝剂被用于洗涤沉降槽，赤泥的沉降速度随

赤泥中钙钛矿含量的增加而增加［2］

。1.2异羟肟类高分子絮凝剂

随着矿石质量的不断下降，对氧化铝生产技术要求也来越高，赤泥产出量不断增加，沉降槽的液固分离越来越困难，异羟肟类絮凝剂(如NALCO 9779等)相比于聚丙烯酰胺类絮凝剂，在使用过程中沉降能力更强，形成的絮团稳定性好，吸附速度快，清夜层澄清度好，能够更好的满足生产。

2合成有机高分子絮凝剂在使用过程中受哪些

因素影响

合成有机高分子絮凝剂在氧化铝生产使用过程中，必须用蒸发的软水来进行溶解、稀释，一般情况下，絮凝剂的粘度越大，絮凝效果会越好。但不同絮凝剂絮凝效果不同，每种絮凝剂的使用与其溶解方法、溶剂温度、配制浓度、熟化时间、稀释固含、添加点等有关。

2.1溶剂的选择和溶解温度的影响

絮凝剂在溶解时首先必须选择合适的溶剂，大多数厂家选择蒸发水软水作为溶剂，水质硬度高会影响絮凝剂的沉降效

果。溶解温度也不是越高越好，因为高温水溶液会降解絮凝剂

的分子链，所以其分子量快速降低而沉速变慢。根据絮凝剂的沉降效果，用40℃左右含10％～15％NaOH 的蒸发软水进行溶解效果最佳，1小时内即可将粉状絮凝剂化解均匀。2.2絮凝剂的配制和熟化时间的影响

虽然絮凝剂的沉降效果随着配制浓度的增大而增大，但是配制浓度太大，分子链不能充分伸展，堆积密度过大时，会降低絮凝效果，同时沉降槽中会出现粘稠的胶团，反而不利于赤泥浆液的液固分离。合成有机高分子絮凝剂的配制浓度一般为0.1％～0.3％。配制好的絮凝剂必须在熟化槽中存放一段时间，这样可进一步提高絮凝剂沉降效果，通常熟化时间为2～3小时。

2.3稀释固含的影响

溶出后的赤泥浆液固含过高，需要添加一次洗液进一步稀释才能进入分离沉降槽，稀释矿浆固含越高絮凝剂的沉降效果越差，当稀释固含达到120g/l 以上，絮凝剂基本起不到沉降效果，无法进行液固分离，一般稀释固含控制在80～100g/l 最佳。2.4絮凝剂的添加量和添加点的影响

熟化好的絮凝剂要稳定输送至沉降槽，添加量不能过大，也不能过小，添加量过大会造成铝酸钠溶液中有机物含量偏高，赤泥浆液变得更加粘稠，降低沉速，添加量过小，起不到沉降效果，可能会引起沉降槽跑浑。在生产过程中，为了使絮凝剂与赤泥浆液充分混合，一般选择两个加入点，一是进入沉降槽前的进料管上，不能离进料口太远，二是沉降槽内部的中心井，以便使絮凝剂在进沉降槽之前就与料浆充分混合，达到最佳沉降效果。

3絮凝剂使用管理

经过近几年的生产经验，与商家签订技术协议，絮凝剂采

用承包管理可有效降低絮凝剂单耗，降低生产成本。某氧化铝厂40万吨生产线，2015年絮凝剂在未承包之前，生产一吨氧化铝絮凝剂消耗为544.86克，2016年絮凝剂在承包之后，生产一吨氧化铝絮凝剂消耗为415.4克，絮凝剂消耗大大降低，年产量按40万吨计算，每年节约61万元。

4结语

(1)絮凝剂的种类繁多，准确的絮凝剂选型可以有效的提高

沉降槽液固分离效率，确保氧化铝生产流程的稳定进行。

(2)絮凝剂溶解时选用蒸发软水，含碱浓度10％～15％，溶液温度不宜超过50℃；合成有机高分子絮凝剂的配制浓度通常为0.1％～0.3％，熟化时间2～3小时；絮凝剂添加点根据各氧化铝厂设备的规格型号来选定；生产上应稳定铝土矿成分和稀释矿浆的固含。只有满足这些条件，才可以提高絮凝剂的沉降性能。

(3)在絮凝剂管理方面可采用承包管理，可有效降低絮凝剂单耗，降低生产成本。

参考文献:

［1］陈湘清，姚国新．絮凝剂在选矿拜耳法氧化铝生产中的应用综述，轻金属，2014，（10）.

［2］姜学海．氧化铝生产中如何高效应用絮凝剂，轻金属，2008，(3).

作者简介:周海娟(1980-)，女，陕西咸阳人，大专，工程师，主要研究方向为氧化铝生产工艺。