周海娟（河南能源化工義煤公司義翔鋁業(yè)，河南 三門峽 472435）

淺析絮凝劑在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用與管理

周海娟（河南能源化工義煤公司義翔鋁業(yè)，河南 三門峽 472435）

在氧化鋁生產(chǎn)過程中，沉降分離是影響氧化鋁效益及其產(chǎn)品質(zhì)量的一個重環(huán)節(jié)，添加絮凝劑是目前普遍采用并行之有效的沉降分離方法，目前絮凝劑的類型較多，各氧化鋁廠不但要重視絮凝劑的正確選型，更要重視絮凝劑的配制濃度、使用時的溫度以及管理方法。通過分析絮凝劑的特性和使用條件，進一步了解高分子絮凝劑在氧化鋁生產(chǎn)中的高效應(yīng)用。

沉降效果；氧化鋁；沉降槽；絮凝劑

氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中溶出后的赤泥漿液是一種由鋁酸鈉溶液和赤泥顆粒組成的混合物［1］。這種赤泥混合物只能通過沉降槽進行液固分離后產(chǎn)出粗液，再通過立式葉濾機進行過濾，得到浮游物更小的鋁酸鈉溶液(精液)，才能分解出合格的氫氧化鋁產(chǎn)品。在此過程中，沉降槽的分離效果直接影響鋁酸鈉溶液中浮游物的高低，進而影響精液的質(zhì)量。在氧化鋁生產(chǎn)中，采用自然沉降，很難達到液固分離的效果，必須添加絮凝劑促進沉降槽中赤泥漿液的液固分離，降低粗液浮游物，才能得到合格的精液，保證生產(chǎn)的順利進行。

要保證沉降槽中赤泥漿液的液固分離，除了在設(shè)備上選擇高效沉降槽外，還要選擇好合適本廠礦石的絮凝劑。在氧化鋁生產(chǎn)過程中，大多數(shù)廠家在絮凝劑的選型上投入的精力較多，而對絮凝劑的使用條件有所忽略，比如：絮凝劑溶劑的選擇、配制濃度、熟化多長時間以及添加點的選擇等。

1 合成有機高分子絮凝劑的種類

目前，在氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中絕大多數(shù)采用合成有機高分子絮凝劑，合成高分子絮凝劑與赤泥進行多點吸附，是依靠長鏈分子與微粒間的橋聯(lián)作用，絮凝劑與赤泥產(chǎn)生吸附，形成大塊絮團，通過重力場的作用進行沉降，達到液固分離的目的，其絮凝效果比傳統(tǒng)的無機絮凝劑高十幾倍甚至幾十倍［2］。

1.1 聚丙烯酰胺類絮凝劑

聚丙烯酰胺簡稱PAM，產(chǎn)品主要形式有水溶液乳液絮凝劑和粉狀絮凝劑。粉狀絮凝劑不宜溶解，乳液絮凝劑溶解性能較好，提高溶劑溫度能促進絮凝劑溶解，但一般不宜超過50℃，以防止降解及產(chǎn)生其他反應(yīng)。常見的乳液聚丙烯酸鈉被用于赤泥分離槽，粉狀絮凝劑被用于洗滌沉降槽，赤泥的沉降速度隨赤泥中鈣鈦礦含量的增加而增加［2］。

1.2 異羥肟類高分子絮凝劑

隨著礦石質(zhì)量的不斷下降，對氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)要求也來越高，赤泥產(chǎn)出量不斷增加，沉降槽的液固分離越來越困難，異羥肟類絮凝劑(如NALCO 9779等)相比于聚丙烯酰胺類絮凝劑，在使用過程中沉降能力更強，形成的絮團穩(wěn)定性好，吸附速度快，清夜層澄清度好，能夠更好的滿足生產(chǎn)。

2 合成有機高分子絮凝劑在使用過程中受哪些因素影響

合成有機高分子絮凝劑在氧化鋁生產(chǎn)使用過程中，必須用蒸發(fā)的軟水來進行溶解、稀釋，一般情況下，絮凝劑的粘度越大，絮凝效果會越好。但不同絮凝劑絮凝效果不同，每種絮凝劑的使用與其溶解方法、溶劑溫度、配制濃度、熟化時間、稀釋固含、添加點等有關(guān)。

2.1 溶劑的選擇和溶解溫度的影響

絮凝劑在溶解時首先必須選擇合適的溶劑，大多數(shù)廠家選擇蒸發(fā)水軟水作為溶劑，水質(zhì)硬度高會影響絮凝劑的沉降效果。溶解溫度也不是越高越好，因為高溫水溶液會降解絮凝劑的分子鏈，所以其分子量快速降低而沉速變慢。根據(jù)絮凝劑的沉降效果，用40℃左右含10%～15%NaOH的蒸發(fā)軟水進行溶解效果最佳，1小時內(nèi)即可將粉狀絮凝劑化解均勻。

2.2 絮凝劑的配制和熟化時間的影響

雖然絮凝劑的沉降效果隨著配制濃度的增大而增大，但是配制濃度太大，分子鏈不能充分伸展，堆積密度過大時，會降低絮凝效果，同時沉降槽中會出現(xiàn)粘稠的膠團，反而不利于赤泥漿液的液固分離。合成有機高分子絮凝劑的配制濃度一般為0.1%～0.3%。配制好的絮凝劑必須在熟化槽中存放一段時間，這樣可進一步提高絮凝劑沉降效果，通常熟化時間為2～3小時。

2.3 稀釋固含的影響

溶出后的赤泥漿液固含過高，需要添加一次洗液進一步稀釋才能進入分離沉降槽，稀釋礦漿固含越高絮凝劑的沉降效果越差，當(dāng)稀釋固含達到120g/l以上，絮凝劑基本起不到沉降效果，無法進行液固分離，一般稀釋固含控制在80～100g/l最佳。

2.4 絮凝劑的添加量和添加點的影響

熟化好的絮凝劑要穩(wěn)定輸送至沉降槽，添加量不能過大，也不能過小，添加量過大會造成鋁酸鈉溶液中有機物含量偏高，赤泥漿液變得更加粘稠，降低沉速，添加量過小，起不到沉降效果，可能會引起沉降槽跑渾。在生產(chǎn)過程中，為了使絮凝劑與赤泥漿液充分混合，一般選擇兩個加入點，一是進入沉降槽前的進料管上，不能離進料口太遠，二是沉降槽內(nèi)部的中心井，以便使絮凝劑在進沉降槽之前就與料漿充分混合，達到最佳沉降效果。

3 絮凝劑使用管理

經(jīng)過近幾年的生產(chǎn)經(jīng)驗，與商家簽訂技術(shù)協(xié)議，絮凝劑采用承包管理可有效降低絮凝劑單耗，降低生產(chǎn)成本。某氧化鋁廠40萬噸生產(chǎn)線，2015年絮凝劑在未承包之前，生產(chǎn)一噸氧化鋁絮凝劑消耗為544.86克，2016年絮凝劑在承包之后，生產(chǎn)一噸氧化鋁絮凝劑消耗為415.4克，絮凝劑消耗大大降低，年產(chǎn)量按40萬噸計算，每年節(jié)約61萬元。

4 結(jié)語

(1)絮凝劑的種類繁多，準(zhǔn)確的絮凝劑選型可以有效的提高沉降槽液固分離效率，確保氧化鋁生產(chǎn)流程的穩(wěn)定進行。

(2)絮凝劑溶解時選用蒸發(fā)軟水，含堿濃度10%～15%，溶液溫度不宜超過50℃；合成有機高分子絮凝劑的配制濃度通常為0.1%～0.3%，熟化時間2～3小時；絮凝劑添加點根據(jù)各氧化鋁廠設(shè)備的規(guī)格型號來選定；生產(chǎn)上應(yīng)穩(wěn)定鋁土礦成分和稀釋礦漿的固含。只有滿足這些條件，才可以提高絮凝劑的沉降性能。

(3)在絮凝劑管理方面可采用承包管理，可有效降低絮凝劑單耗，降低生產(chǎn)成本。

［1］陳湘清，姚國新．絮凝劑在選礦拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用綜述，輕金屬，2014，（10）.

［2］姜學(xué)海．氧化鋁生產(chǎn)中如何高效應(yīng)用絮凝劑，輕金屬，2008，(3).

周海娟(1980-)，女，陜西咸陽人，大專，工程師，主要研究方向為氧化鋁生產(chǎn)工藝。