氧化铝厂工艺设计标准 GB/T50530-2022

2024-02-15
国家标准
标准型式: 中华人民共和国国家标准-推荐标准
发布日期: 2022年10月31日
实施日期: 2023年2月1日

前言

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2022年 第168号
住房和城乡建设部关于发布国家标准《氧化铝厂工艺设计标准》的公告
    现批准《氧化铝厂工艺设计标准》为国家标准,编号为GB/T50530-2022,自2023年2月1日起实施。原国家标准《氧化铝厂工艺设计规范》(GB50530-2010)同时废止。
    本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社有限公司出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2022年10月31日
    根据住房和城乡建设部《关于印发2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标函〔2019〕8号)的要求,标准编制组经过广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内相关标准和国际经验,并在广泛征求意见的基础上,修订了本标准。
    本标准主要技术内容:总则,术语,基本规定,原料、辅料与燃料,原料和燃料贮运与铝土矿破碎,石灰烧制与石灰乳制备,料浆制备,预脱硅与溶出,熟料烧成与破碎,熟料溶出,赤泥分离洗涤与压滤,控制过滤与精液降温,烧结法粗液脱硅,铝酸钠溶液分解,氢氧化铝分离洗涤与贮存,母液蒸发与碱液调配,清洗设施,氢氧化铝焙烧及产品包装与堆存。
    本标准修订的主要内容:
    1.修订了适用范围,增加了适用于三水铝石型及混合型铝土矿的规定;
    2.调整了术语;
    3.增加了对氧化铝生产辅料、拜耳法赤泥过滤、絮凝剂制备、赤泥外排、赤泥压滤、精液降温、种子过滤、液碱卸车贮运与固碱化碱、碱洗站、热水站、酸洗站等的设计要求;
    4.取消了铝土矿选矿的内容。本标准由住房和城乡建设部负责管理。
    本标准由住房和城乡建设部负责管理。
    本标准起草单位:沈阳铝镁设计研究院有限公司(地址:辽宁省沈阳市和平北大街184号,邮政编码:110001)
            贵阳铝镁设计研究院有限公司
            中铝山东工程技术有限公司
            中铝中州铝业有限公司
            山西信发化工有限公司
            中铝山西新材料有限公司
            山东鲁阳节能材料股份有限公司
            杭州艾科赛德电子科技有限公司
    本标准主要起草人员:李志国 宋治林 周凤禄 王剑 陈国华 郑绪滨 陈玉国 唐时健 曲正 白英伟 李荣华 王志 郭庆山 付义东 王素刚 鹿晓琨 张丰爽
    本标准主要审查人员:尹中林 姜跃华 骆先庆 张立强  吴红应 樊英峰 黄河 郝向东 王朋辉 沙克昌 张廷安
条文说明
    《氧化铝厂工艺设计标准》GB/T 50530-2022,经住房和城乡建设部2022年10月31日以第168号公告批准发布。
    本标准是在《氧化铝厂工艺设计规范》GB50530-2010的基础上修订而成的。上一版的主编单位是中铝国际工程有限责任公司沈阳分公司(沈阳铝镁设计研究院),参编单位是中铝国际工程有限责任公司贵阳分公司(贵阳铝镁设计研究院)、山东齐韵有色冶金工程设计院有限公司、中国铝业股份公司山西分公司设计院、河南华慧有色工程设计有限公司,主要起草人是:廖新勤、刘润田、田兴久、葛长礼、万柱标、韩安玲、张汝发、郭焕雄、王小玲、杨小平、高贵超、张丰杰、张占明、李学武、戢兆丰、顾敏。主要审查人是:吕子剑、王贵新、皮溅清、石刚、谷圣新、路会芳、邹韶宁、黄聪明。
    本标准在修订过程中,总结了近年来国内氧化铝工业在科研、设计、生产等领域中的发展和技术进步成果,并通过广泛调研,同时借鉴了国内外相关标准和工程实践经验,并在全国范围内多次征求有关单位及业内专家的意见,对一些重要问题进行了专题研究和反复讨论。
    为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《氧化铝厂工艺设计标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

1 总则

1.0.1 为统一氧化铝厂工艺设计技术要求,推动技术进步,提高设计质量,做到技术先进、经济合理、安全可靠,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、扩建和改建的以一水硬铝石型、三水铝石型和混合型铝土矿为原料,生产冶金级氧化铝的氧化铝厂工艺设计。
1.0.3 氧化铝厂工艺设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

条文说明
1.0.1 我国的氧化铝工业是新中国成立后建设和发展起来的,随着我国铝工业的不断发展,氧化铝厂工艺设计和生产已积累了丰富的知识和实践经验。在统一、简化、协调、择优的原则下,通过应用多年来国内氧化铝工业在科研、设计、生产等领域技术进步的成果,结合我国氧化铝厂工艺设计和生产的实践经验,加以总结分析,提炼为氧化铝厂工艺设计在技术上统一的标准和要求,以达到推动技术进步,提高设计质量和经济效益的目的。

2 术语

2.0.1 氧化铝 alumina
    具有多种不同晶型的铝的稳定氧化物,分子式为Al2O3
2.0.2 氢氧化铝 aluminium hydroxide
    由铝酸钠溶液分解析出的结晶物质,分子式为Al(OH)3
2.0.3 冶金级氧化铝 smelter grade alumina
    熔盐电解法生产金属铝所用的氧化铝。
2.0.4 铝土矿 bauxite
    以一水硬铝石、三水铝石或一水软铝石为主要矿物,并由不同数量的硅、铁和钛及少量或微量其他元素化合物组成的矿石统称。
2.0.5 一水硬铝石 diaspore
    密度为3.3g/cm³~3.5g/cm³、莫氏硬度为6.5~7的铝的氧-氢氧化物,属斜方晶系,分子式为AlOOH或Al2O3·H2O。
2.0.6 一水软铝石 boehmite
    密度为3.01g/cm³~3.06g/cm³、莫氏硬度为3.5~4的铝的氧-氢氧化物,属斜方晶系,分子式为AlOOH或Al2O3·H2O。
2.0.7 三水铝石 gibbsite
    密度为2.35g/cm³~2.42g/cm³、莫氏硬度为2.5~3.5的铝的氧-氢氧化物,属单斜晶系,分子式为Al(OH)3或Al2O3·3H2O。
2.0.8 混合型铝土矿 mixed bauxite
    含有部分一水软铝石的三水铝石矿,或含有部分一水软铝石的一水硬铝石矿。
2.0.9 赤泥 red mud
    采用拜耳法或烧结法提取氧化铝后的残渣。
2.0.10 拜耳法 Bayer process
    用苛性碱液直接浸取铝土矿中的氧化铝得到铝酸钠溶液,再经过稀释、分解产出氧化铝的生产方法。
2.0.11 烧结法 sintering process
    含铝原料经配料煅烧,使其中的氧化铝转化为可溶性铝酸钠的氧化铝生产方法。
2.0.12 联合法 combination process
    由拜耳法和烧结法按不同方式组合的氧化铝生产方法的总称。
2.0.13 串联法 serial combination process
    铝土矿经拜耳法处理后的赤泥,再通过烧结法处理,回收其中的氧化铝和碱的氧化铝生产方法。
2.0.14 并联法 parallel combination process
    高品位铝土矿用拜耳法处理,低品位铝土矿用烧结法处理,烧结法产出的铝酸钠溶液用于补充拜耳法碱损失的氧化铝生产方法。
2.0.15 混联法 mixed combination process
    铝土矿经拜耳法处理后的赤泥,配入适量的铝土矿,再用烧结法处理的氧化铝生产方法。
2.0.16 循环碱液 test liquor
    在氧化铝生产中用于返回配料的碱液。
2.0.17 原矿浆 bauxite slurry
    按生产工艺要求制备的用于拜耳法溶出的料浆。
2.0.18 生料浆 raw slurry
    按生产工艺要求制备的用于烧制熟料的料浆。
2.0.19 碱赤泥 alkali red mud
    在联合法生产中,加入碱粉后的拜耳法赤泥料浆。
2.0.20 溶出 digestion
    在溶出温度下用苛性碱液浸出铝土矿中氧化铝的过程。
2.0.21 有效氧化铝 total available alumina
    在确定的溶出条件下,能够从铝土矿溶入溶液中的氧化铝。
2.0.22 活性氧化硅 reactive silica
    在确定的溶出条件下,铝土矿中与碱反应造成氧化铝和氧化钠损失的氧化硅。
2.0.23 单流法溶出 single-stream digestion
    循环碱液和原矿浆一起加热的溶出技术。
2.0.24 双流法溶出 dual-stream digestion
    循环碱液的大部分单独加热,少部分用于制备原矿浆,两股料流在进入溶出器时汇合的溶出技术。
2.0.25 预脱硅 pre-desilication
    原矿浆进入溶出加热装置前,使活性二氧化硅与碱反应转化为水合铝硅酸钠或水化石榴石的过程。
2.0.26 苛性比 molar ratio
    铝酸钠溶液中苛性氧化钠与氧化铝的摩尔比值。
2.0.27 熟料烧成 sintering
    生料浆经高温煅烧成为铝酸盐熟料的过程。
2.0.28 熟料溶出 sinter leaching
    用水或稀碱溶液溶解熟料中有用组分的过程。
2.0.29 粗液 pregnant liquor
    溶出浆液分离赤泥后的铝酸钠溶液。
2.0.30 粗液脱硅 desilication
    使粗液中的氧化硅转化为溶解度很小的化合物并析出为固体沉淀的脱硅过程。
2.0.31 铝酸钠溶液 sodium aluminate solution
    铝土矿中的氧化铝水合物在苛性碱液的作用下、熟料中固相铝酸钠在水或稀碱液作用下,所生成的含有钠离子和铝酸根离子的溶液。
2.0.32 控制过滤 control filtration
    种子分解前,对铝酸钠溶液中固体悬浮物净化的过滤过程。
2.0.33 精液 green liquor
    控制过滤后固体悬浮物含量符合分解技术要求的精制铝酸钠溶液。
2.0.34 种子分解 seed precipitation
    向铝酸钠溶液中加晶种、降温,析出氢氧化铝的过程。
2.0.35 碳酸化分解 carbonation precipitation
    向铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体,中和溶液中的苛性碱并析出氢氧化铝的过程。
2.0.36 一段分解 one-stage precipitation
    加入晶种,以晶种长大为主的种子分解过程。
2.0.37 两段分解 two-stage precipitation
    分别加入细晶种和粗晶种,以细晶种附聚和粗晶种长大为主的种子分解过程。
2.0.38 母液 spent liquor
    经种子分解或碳酸化分解析出氢氧化铝后的铝酸钠溶液。
2.0.39 母液蒸发 spent liquor evaporation
    将母液加热至沸点蒸发其中水分的过程。
2.0.40 蒸发母液 strong liquor
    经蒸发浓缩后的母液。
2.0.41 碱液调配 test liquor preparation
    按循环碱液对苛性碱浓度及分子比的要求,将不同浓度的碱溶液进行混合、配制的过程。
2.0.42 碱洗 caustic cleaning
    使用加热后的苛性碱液清洗设备、管道、滤布等表面形成的结疤的过程。
2.0.43 水洗 hot water washing
    使用热水清洗设备、管道、滤布等表面附着的碱、有机物或盐的过程。
2.0.44 化学清洗 chemical cleaning
    使用稀硫酸或稀硝酸清洗设备、管道等表面形成的结疤的过程。
2.0.45 机械清洗 mechanical cleaning
    使用高压水泵清洗设备、管道等表面形成的结疤的过程。
2.0.46 氢氧化铝焙烧 aluminium hydroxide calcination
    通过加热使氢氧化铝烘干、脱水并转化为不同晶型氧化铝的过程。

条文说明
2.0.4 铝土矿矿床类型分为沉积型、堆积型和红土型。铝土矿类型分为自然类型和工业类型。
    自然类型按结构构造分为土状(粗糙状)、致密状、豆状、鲕状、碎屑状、角砾状铝土矿等,按颜色分为白色、灰色、黑色、红色、浅绿色铝土矿等,按主要的矿物成分分为一水硬铝石型、三水铝石型和混合型铝土矿。我国已知铝土矿以一水硬铝石型为主,也有少量三水铝石型和混合型铝土矿。
    工业类型按铝土矿的氧化铝含量、铝硅比值、工业用途、提取氧化铝的方法及杂质含量划分,如高铝耐火材料铝土矿、电熔刚玉铝土矿、高铝水泥铝土矿、拜耳法生产氧化铝或烧结法生产氧化铝用铝土矿,以及高铁或低铁铝土矿、高硫或低硫铝土矿等。
2.0.9 由于氧化铝生产的残渣中含氧化铁较多,呈红色而得名,英文名称为redmud,也称为bauxite residue,俄文名称为крсный шлам,直译均为赤泥。通常,使用不同的生产方法,产出的残渣成分不同,残渣中铁含量也不同,颜色深浅各异,习惯上均用“赤泥”这一术语。铝土矿经过拜耳法溶出后获得的残渣通常称拜耳法赤泥,熟料溶出后获得的残渣称为烧结法赤泥,一般统称赤泥。北美地区则称熟料溶出后获得的残渣为褐泥(brown mud),以区别于拜耳法赤泥。
2.0.10 拜耳法是由奥地利人卡尔·约瑟夫·拜耳(Karl JosefBayer,1847-1904)于1888年8月3日提出而得名,并沿用至今。100多年来虽然有许多改进和发展,但基本原理没有改变。这种生产方法流程简单、能耗低、产品质量高,是国际上普遍采用的一种氧化铝生产方法。目前世界上90%以上的氧化铝产品是采用该方法生产获得的。
2.0.11 早在拜耳法提出之前,法国人勒·萨里特在1858年就提出了碳酸钠烧结法,即用碳酸钠和铝土矿烧结得到铝酸钠熟料,用稀碱溶液溶出制取氧化铝。铝土矿中的氧化硅仍以铝硅酸钠的形式转变为赤泥。该方法工艺流程复杂、能耗指标高。
    后来,发现使用碳酸钠和石灰石按一定比例与铝土矿烧结,使氧化硅转化为难溶的原硅酸钙,可以在很大程度上减轻氧化硅的危害,使氧化铝、氧化钠的损失大为减少,这样就形成了碱石灰烧结法,该方法适用于处理含硅量高的铝土矿。此外,还有石灰与铝土矿烧结的石灰烧结法,统称为烧结法。
2.0.13 20世纪40年代初,美国原料短缺,由利用进口高品位铝土矿生产氧化铝,转而利用本国低品位三水铝石矿生产氧化铝,开发了拜耳-烧结串联联合法,简称串联法。俄文名称为поледовательIй спосо σ σайер-спекание20世纪60年代,苏联也利用本国三水铝石矿建立了串联法)。
    串联法生产适用于处理含硅量较高的铝土矿,具有氧化铝总回收率高、产品质量好、碱耗低、成本低的优点。
2.0.20 溶出实质上是采用新蒸汽或熔盐将含苛性碱的原矿浆加热到所需的温度,保证一定的停留时间后完成氧化铝浸出反应,溶出后矿浆再逐级闪蒸降温降压的过程。
2.0.26 苛性比即铝酸钠溶液中苛性氧化钠与氧化铝的摩尔比,反映溶液中氧化铝的饱和程度以及溶液的稳定性,是铝酸钠溶液的一个重要特性参数,也是氧化铝生产中的一项重要指标,我国和苏联习惯用符号αk表示。同样性质的参数,欧洲国家习惯用氧化铝与苛性氧化钠的质量比表示,符号为Rp,北美国家和澳大利亚习惯用氧化铝与苛性氧化钠的质量比表示,但其中的苛性氧化钠以碳酸钠计算,符号为A/C。它们之间的换算关系为:αk·Rp=1.645,Rp=1.7097(A/C),αk·(A/C)=0.9623。
2.0.32 控制过滤通常也译为security filtration,也称为铝酸钠溶液精滤。
2.0.37 20世纪70年代,瑞士铝业公司在澳大利亚戈弗氧化铝厂首先成功开发出使用浓度较高的铝酸钠溶液生产砂状氧化铝的 “新瑞铝法”,即两段分解技术。其实质是将种子分解过程分为细晶种附聚与粗晶种长大两个阶段。在附聚阶段控制分解作业在较高的温度下进行,并控制细晶种的数量。附聚作用基本完成后,经过冷却,加入粗晶种,进入粗晶种长大阶段。第一阶段也称为细晶种附聚段,第二阶段也称为粗晶种长大段。
2.0.41 碱液调配是将蒸发母液、种分母液及液碱等不同浓度的碱溶液调配制成满足铝土矿溶出时苛性碱浓度及苛性比要求的循环碱液。
2.0.42~2.0.45 目前氧化铝厂采用的清洗方式有碱洗、水洗、化学清洗和机械清洗四种方式。
2.0.46 氢氧化铝焙烧通常采用流态化焙烧炉,流态化焙烧炉从开始研究到工业应用,经历了浓相流态床向稀、浓相结合以至稀相流态化煅烧的发展过程。
    流态化闪速焙烧炉是美国铝业公司(Alcoa)在20世纪60年代研制开发的氢氧化铝流态化焙烧炉(Fluid Flash Calciner,简称F.F.C)。其特点是稀相载流烘干和焙烧,浓相流化床保温,多级旋风筒和流化床冷却。
    循环流化床焙烧炉是西德鲁奇公司(Lurgi)与联合铝公司(VAW)在20世纪70年代研制开发的氢氧化铝流态化焙烧炉(Circulating Fluid Bed Calciner,简称C.F.B.C),特点是稀相载流烘干和高度膨胀流化床焙烧,多室流化床冷却。
    气态悬浮焙烧炉是丹麦史密斯公司(F.L.Smidth)于20世纪80年代研制开发的氢氧化铝流态化焙烧炉(Gas Suspension Cal-ciner,简称G.S.C)。特点为全稀相载流烘干和焙烧。氢氧化铝预热、焙烧、高温氧化铝冷却均在悬浮状态下完成,仅在出炉氧化铝冷却采用了流化床。

3 基本规定

3.0.1 氧化铝厂的整体规划应符合下列规定:
    1 宜采用一次规划、分期建设的方案;
    2 扩建和改建设计应利用原有生产设施、公用设施和生活设施,并应减少对生产的影响;
    3 能源消耗、资源消耗及综合利用应符合现行国家标准《循环经济评价 铝行业》GB/T33858的有关规定。
3.0.2 氧化铝厂的产品方案应符合下列规定:
    1 氧化铝产品质量应符合国家现行标准《氧化铝》GB/T24487及《冶金级氧化铝》YS/T803的有关规定,氢氧化铝产品质量应符合现行国家标准《氢氧化铝》GB/T4294的有关规定;氧化铝、氢氧化铝的化学成分和物理性能可根据实际需要或用户要求确定;
    2 金属镓可根据铝土矿中镓含量和市场需求,从氧化铝生产中回收。工业镓质量应符合现行国家标准《镓》GB/T1475的有关规定。
3.0.3 氧化铝生产方法的确定,应符合下列规定:
    1 应根据铝土矿质量和综合利用等因素,经技术经济比较后确定;
    2 采用新技术、新工艺、新设备时,应进行技术经济比较和可行性论证;采用新工艺时,工艺技术条件应根据半工业试验或工业试验确定;
    3 工艺设计的技术条件和技术指标,应根据铝土矿加工试验、半工业试验、生产实践以及其他资料,经优化分析后确定。
3.0.4 氧化铝厂的工艺设计应符合下列规定:
    1 应进行全厂物料平衡计算,并应分别给出原料、中间物料和产品的单位产品流量(kg/t或m³/t)、平均流量(t/h或m³/h)和最大流量(t/h或m³/h);
    2 应进行能量平衡计算;
    3 应进行水平衡计算,生产过程中应节约用水,节水技术指标应符合现行国家标准《取水定额 第12部分:氧化铝生产》GB/T18916.12和《节水型企业 氧化铝行业》GB/T33232的有关规定;
    4 当进行工艺主体设备选型计算时,工艺主体设备的生产能力应为年平均生产能力,运转率应为年平均运转率;
    5 附属设备应保证主机生产的连续性和生产能力的发挥,同类设备选型宜统一;
    6 可根据需要,从分离氢氧化铝后的种分母液中回收细氢氧化铝;
    7 应设置中心化验室,各车间的物料取样点应设置取样装置。
3.0.5 氧化铝厂的固体物料输送应符合下列规定:
    1 连续供料系统输送设备的生产能力,不应小于被输送物料的最大设计流量,输送设备可设置备用。
    2 间断供料系统输送设备的生产能力和输送量,应根据工作制度和料仓的缓冲时间确定。
    3 可根据粉状物料的不同性质,采用槽形或筒形带式输送机、螺旋输送机、斗式提升机、埋刮板输送机及气力输送等设备;当采用螺旋输送机输送氧化铝时,不宜采用吊轴承螺旋输送机。
    4 受限于物料粒度或物料温度不能采用带式输送机时,应符合下列规定:
        1)需要水平输送时,可采用板式输送机或裙式输送机;
        2)需要提升输送时,可采用斗式提升机或倾角不大于45°的裙式输送机;
        3)需要多点卸料输送时,可采用拉链输送机。
    5 输送设备与主机设备联动或多台输送设备联动运行时,应采用联锁控制方式,电动机的额定功率应满足满载启动的要求;启动远程运转设备时,应设置启动电铃。
    6 输送易扬尘的固体物料可采用封闭式皮带通廊或封闭式输送设备等输送方式。
    7 带式输送机输送带的选择,应符合下列规定:
        1)输送物料温度低于80℃时,应采用普通输送胶带;
        2)输送物料温度为80℃~180℃时,应采用耐热输送胶带;
        3)输送物料为易燃品时,应采用阻燃输送胶带。
    8 带式输送机的布置设计,应符合现行国家标准《带式输送机 安全规范》GB14784和《带式输送机工程技术标准》GB50431的有关规定;
    9 采用皮带通廊方式输送时,应符合下列规定:
        1)在寒冷地区,铝土矿输送皮带通廊可配置供暖设施;
        2)地下构筑物应采用防渗设计,并应配置通风设施和排水设施;
        3)地下与地面交接处应设置平台及通行门。
    10 产尘点应采取抑尘措施或设置密闭罩。设置密闭罩时,应配备除尘设施。无组织排放控制措施,应符合现行行业标准《排污许可证申请与核发技术规范 有色金属工业——铝冶炼》HJ863.2的有关规定。
    11 颗粒物的排放应符合现行国家标准《铝工业污染物排放标准》GB25465的有关规定。
3.0.6 氧化铝厂的绝热设计和防腐蚀设计应符合下列规定:
    1 设备和管道的绝热设计应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264的有关规定;
    2 绝热材料及制品的燃烧性能等级不应低于现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624中规定的A2级材料;
    3 绝热材料及制品中有机物含量应符合国家有关人造矿物纤维绝热棉职业病危害防护的规定,有机物含量不应高于5%;设备和管道非承重部位的保温材料不应含有机物,宜采用硅酸镁可溶性纤维绝热材料及制品;绝热材料及制品中杂质三氧化二铁含量不应高于0.6%;
    4 设备和管道的非承重部位的保温材料宜采用硅酸镁可溶性纤维毯,硅酸镁纤维宜采用高纯度原料生产,硅酸镁可溶性纤维毯体积密度宜为(80±15)kg/m³,燃烧性能等级应为A1级不燃;
    5 设备承重部位的保温材料宜采用硅酸镁纤维板,硅酸镁纤维宜采用高纯度原料生产,硅酸镁纤维板体积密度宜为(300±30)kg/m³,且有机物含量不应高于5%;
    6 设备、管道及钢结构件的外表面应进行防腐蚀设计、涂色与标识,并应符合现行行业标准《化工设备、管道外防腐设计规范》HG/T20679和《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计标准》SH/T3022的有关规定。
3.0.7 氧化铝厂的检修设施,应符合下列规定:
    1 设备、管道和桥架等设施的布置设计不得影响起重设施运行和吊装作业;
    2 检修起重设施应根据需要进行配置,起重量应根据最大检修件重量确定;起重量小于5t时,宜设置单轨电动葫芦或梁式起重机;起重量不小于5t时,应设置桥式起重机;
    3 起重机的轨顶(底)标高及其他起重设施的起升高度,应满足吊装和检修要求;
    4 起重机布置于厂房内时,同一跨距可同时布置2台起重机,但不宜采用2台起重机同时吊装零、部件;
    5 检修场地或堆放场地应根据不同设备的安装、检修、清洗与更换需要设置,起重机检修场地宜设置在厂房端部;多层厂房内的吊装孔应设置在各层的同一位置,并应在顶层设置起重装置;
    6 不设置起重设备时,可根据需要在设备上方设置吊钩或轨道、起吊孔等检修装置。
3.0.8 氧化铝厂的电力、通信、自动化和智能化设计应符合下列规定:
    1 电力设计方案应根据氧化铝厂的需求、负荷性质、用电容量和电网供电条件确定,并应符合现行国家标准《有色金属冶炼厂电力设计规范》GB50673的有关规定;
    2 通信设计应根据企业需要设置调度电话和行政电话,并应符合现行国家标准《用户电话交换系统工程设计规范》GB/T50622的有关规定;
    3 自动化设计应设置1个中央集中控制室,并应符合现行国家标准《有色金属冶炼厂自控设计规范》GB50891的有关规定;
    4 智能化设计宜采用智能化控制,并应符合现行国家标准《智能工厂 安全控制要求》GB/T38129的有关规定。
3.0.9 氧化铝厂的建筑结构设计应符合下列规定:
    1 设备基础设计应符合现行国家标准《有色金属工程设备基础技术规范》GB51084的有关规定;
    2 厂房结构形式应根据物料性质、设备形式、所在地自然环境条件、场地条件、环境保护要求和建设投资等确定,并应符合现行国家标准《有色金属工业厂房结构设计规范》GB51055的有关规定;
    3 建筑防腐蚀设计应根据介质的腐蚀性、所在地自然环境条件、场地条件、生产操作管理水平和施工维修等条件确定,并应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046的有关规定;
    4 建筑涂装设计应根据所在地自然环境条件确定,并应符合现行国家标准《工业建筑涂装设计规范》GB/T51082的有关规定;
    5 防火设计应根据生产工艺、物料火灾危险特性,以及所在地自然环境条件等确定,并应符合现行国家标准《有色金属工程设计防火规范》GB50630的有关规定。
3.0.10 氧化铝厂的总平面布置应根据工艺流程,结合所在地自然环境条件、物流运输和生产发展需求等因素确定,并应符合现行国家标准《有色金属企业总图运输设计规范》GB50544的有关规定。
3.0.11 氧化铝厂的岗位操作室、主配电室及浴池、食堂等生活辅助设施,应与压力容器、压力管道分区布置,不应设置于火灾、爆炸危险区域内。
3.0.12 氧化铝厂的节能设计应符合下列规定:
    1 石灰烧制、溶出、熟料烧成、粗液脱硅、母液蒸发、氢氧化铝焙烧等主要耗能工序应进行热量平衡计算,余热利用应符合现行国家标准《有色金属工业余热利用设计标准》GB/T51413的有关规定,节能设计应符合国家现行标准《有色金属冶炼厂节能设计规范》GB50919、《氧化铝单位产品能源消耗限额》GB25327和《氧化铝生产专用设备能耗等级》YS/T126的有关规定,节能评估应符合现行国家标准《节能评估技术导则 氧化铝项目》GB/T36718的有关规定;
    2 水计量设施应符合现行国家标准《用水单位水计量器具配备和管理通则》GB24789的有关规定,能源计量设施应符合现行国家标准《有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求》GB/T20902的有关规定。
3.0.13 氧化铝厂的安全设施设计应符合下列规定:
    1 应符合现行国家标准《氧化铝安全生产规范》GB30186的有关规定;
    2 安全阀设置应符合国家现行标准《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21、《压力管道安全技术监察规程——工业管道》TSGD0001、《安全阀安全技术监察规程》TSGZF001、《压力容器 第1部分:通用要求》GB150.1和《压力管道规范 工业管道 第1部分:总则》GB/T20801.1的有关规定;
    3 贮存危险化学品应符合现行国家标准《常用化学危险品贮存通则》GB15603的有关规定;生产、使用和贮存危险化学品的场所应配备应急救援物资,并应符合现行国家标准《危险化学品单位应急救援物质配备要求》GB30077的有关规定;
    4 输送危险化学品的管道应设置危险标志,并应符合现行国家标准《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231的有关规定;生产和贮存危险化学品的作业场所、设备和安全设施,应设置安全警示标志,并应符合国家现行标准《安全标志及其使用导则》GB2894和《化学品作业场所安全警示标志规范》AQ3047的有关规定;
    5 设备检修人孔高于操作平面1.2m或管道上阀门操作高度高于操作平面1.5m时,应设置固定平台或移动式平台;
    6 赤泥堆场设计应符合现行国家标准《尾矿设施设计规范》GB50863和《尾矿库安全规程》GB39496的有关规定;赤泥堆场应设置在线监测系统,并应符合国家现行标准《尾矿库在线安全监测系统工程技术规范》GB51108和《尾矿库安全监测技术规范》AQ2030的有关规定。
3.0.14 氧化铝厂的环境保护设计应符合下列规定:
    1 应以获批的环评文件中的相关内容作为设计依据;
    2 工艺设计中应预留监测设施的安装位置;
    3 应符合现行国家标准《有色金属工业环境保护工程设计规范》GB50988的有关规定;
    4 应根据需要设置生产污水回收装置;污水回收装置采用露天配置方式时,应设置围堰;在降雨量大的地区可设置雨水排水装置;
    5 水污染物和大气污染物应进行检测和自行监测,污染物排放应符合现行国家标准《铝工业污染物排放标准》GB25465的有关规定;
    6 熟料窑、氢氧化铝焙烧炉、石灰炉(窑)等的烟气除尘设计,应符合国家现行标准《有色金属冶炼厂收尘设计规范》GB50753和《氧化铝厂通风除尘与烟气净化设计规范》YS/T5036的有关规定;
    7 应设置赤泥堆场;赤泥堆场应满足堆存、防洪要求,并应满足环境保护对防渗的要求;赤泥堆场应采取边坡覆土种草绿化或洒水等抑尘措施;
    8 赤泥堆存应采用干法堆存技术,并应符合现行国家标准《干法赤泥堆场设计规范》GB50986的有关规定。
条文说明
3.0.1 本条对氧化铝厂的整体规划做出了规定。
    1 根据国内外的建设经验,氧化铝厂通常采用一次规划,分期建设的方案。分期建设的氧化铝厂,要全面规划、合理确定分期建设规模和建设方案,并为远期建设创造必要条件,避免由于规划考虑不周造成不应有的损失。
    2 我国氧化铝厂的建设实践表明,在扩建和改建时充分利用原有生产设施、公用设施和生活设施,可以收到建设投资省、建设周期短的效果。在扩建和改建中充分发挥已有设施的作用,是扩建和改建设计的重要内容之一。扩建和改建设计时,要深入氧化铝厂,掌握地下管线、电缆沟等布置情况,保证项目实施的可行性。同时还要注意当施工和生产同时进行时,尽量避免和减少施工对生产的影响。
    3 工业和信息化部于2020年2月28日发布了《铝行业规范条件》(2020年第6号公告),对氧化铝厂的能源消耗、资源消耗及综合利用提出了具体要求。“以一水铝石矿或其选精矿为原料的氧化铝企业,综合能耗应不大于《氧化铝单位产品能源消耗限额》GB 25327 中规定的能耗限额等级2级能耗值;以三水铝石矿为原料的氧化铝企业综合能耗应不大于《氧化铝单位产品能源消耗限额》GB 25327 中规定的能耗限额等级1级能耗值。”“利用铝硅比大于7的铝土矿生产氧化铝的企业,氧化铝综合回收率应达到80%以上;利用铝硅比大于或等于5.5小于或等于7的铝土矿原矿(或选精矿)生产氧化铝的企业,氧化铝综合回收率应达到75%以上;利用铝硅比小于5.5的矿石生产氧化铝的企业,应采用先进可靠技术尽可能提高氧化铝综合回收率。氧化铝生产单位产品取水量定额应满足《取水定额 第12部分:氧化铝生产》GB/T18916.12中规定的新建企业取水定额标准,工艺废水零排放。鼓励氧化铝企业利用提高资源利用率、降低能耗和碱消耗等新技术,加快多种形式赤泥综合利用技术的开发和产业化,逐步减少赤泥堆存量。”
3.0.2 本条对氧化铝厂的产品方案做出了规定。
    1 目前,国内有关氧化铝和氢氧化铝产品的国家现行标准规定了产品中氧化铝、二氧化硅、三氧化铁、氧化钠及灼减等主要化学成分的要求。对于氧化铝产品,现行行业标准《冶金级氧化铝》YS/T 803中还规定了比表面积、粒度分布的要求,但对其他物理性能如安息角、磨损指数、α-氧化铝含量、松装密度等无明确要求。通常要根据实际需要和用户要求,另行确定产品的物理性能。用于石油、化工、电子、建材等行业有特殊要求的氧化铝、氢氧化铝产品,属于化学品氧化铝产品,不属于本标准的适用范围。
    2 铝土矿中含有稀有金属镓,从氧化铝生产过程中提取镓,是目前世界上生产镓的主要途径。由于氧化镓的某些性质与氧化铝相似,在氧化铝生产过程中被富集。因此,可以在生产氧化铝的同时,有效地提取副产品镓。在氧化铝生产过程中是否设置镓回收生产过程,要根据铝土矿中镓含量和市场需求来决定。目前,国内已有从拜耳法、烧结法和联合法氧化铝生产中提取镓的成熟技术和经验。
3.0.3 本条对氧化铝生产方法的确定做出了规定。
    1 氧化铝生产方法主要有拜耳法和烧结法,而串联法、并联法和混联法都是在拜耳法和烧结法基础上演变形成的生产方法。拜耳法具有工艺流程简单、生产操作方便、综合能耗低、氧化铝回收率高等特点,一般用于处理铝硅比较高的铝土矿。烧结法具有工艺流程长、生产操作复杂、综合能耗高等特点,一般用于处理铝硅比较低的铝土矿。串联法是替代并联法、混联法的一种生产工艺,用于处理铝硅比较低的铝土矿,已成功在我国氧化铝生产中采用。目前,由于铝土矿铝硅比下降的原因,一些氧化铝厂已经使用铝硅比为4.0~4.5的铝土矿进行拜耳法生产,当铝硅比低于5.0时,采用何种氧化铝生产方法要经过技术经济比较后确定。并联法和混联法由于工艺流程复杂,能耗指标高,已很少采用。
    2 本款规定了对氧化铝厂工艺设计的要求,采用新技术、新工艺和新设备以提高工艺设计的综合效益,并提供了技术先进、节省建设投资、安全可靠、经济适用的优质设计。同时也是为了避免技术创新时可能出现的随意性,减少因缺乏技术经济分析和论证而导致不必要的损失。
    3 工艺设计所选取的技术条件和技术指标,要求以铝土矿加工试验、半工业试验、生产实践以及其他资料(如国内外的报价书、合同等)为依据,并进行优化分析,特别是涉及全流程的技术条件和技术指标,要进行全面的技术经济分析。在选取试验数据时,还要考虑到试验条件和工业条件的差异所带来的影响。
3.0.4 本条对氧化铝厂的工艺设计做出了规定。
    1 全厂物料平衡计算是氧化铝厂工艺设计的基本计算。各物料的单位产品流量(kg/t或m³/t)是物料平衡计算出的结果。平均流量(t/h或m³/h)是按年氧化铝产量除以年运行时间(8760h),再除以主机设备运转率,然后乘以单位产品流量计算出的流量;最大流量(t/h或m³/h)是在平均流量的基础上,考虑波动系数后计算出的流量。
    4 在过去的设计中,曾发生过仅采用几个月的生产运行数据作为设计依据。由于短时间的运行数据一般并不能完全反映和代表全年平均的实际生产情况,因此,本款明确规定在确定设备生产能力和运转率指标时,取其年平均数据。
    5 氧化铝生产过程中的主机,主要指决定氧化铝厂的产量和物料流量的工艺主体设备,如溶出机组、熟料窑和熟料溶出磨等。其上下游工序的设备要求能保证工艺主体设备生产的连续运行和生产能力的充分发挥。
    6 在分离氢氧化铝后的种分母液中,含有1g/L~2g/L或更多的浮游物,即细氢氧化铝。这部分氢氧化铝在流程中无效循环,增加了物料流量和能量消耗及清理工作量。将种分母液通过过滤等方式,分离出其中的细氢氧化铝,可以起到提高循环碱液的循环效率、提高氧化铝产量、降低能耗的作用,也可以减少清理工作量。分离出的细氢氧化铝可以返回流程作为铝酸钠溶液分解的晶种或作其他用途。
    7 氧化铝厂使用的原料、辅料与燃料的种类较多,工艺流程复杂,生产过程连续性强,对生产控制的要求比较严格,需要对原料、辅料和燃料以及生产过程中各工序的物料进行经常性的检测和控制分析。因此,要求设置较完善的检测设施和分析设施。我国氧化铝厂多年的生产实践表明,设置集中的中心化验室是合适的。
3.0.5 本条对氧化铝厂的固体物料输送做出了规定。
    1 当连续供料输送设备按计划进行检修及发生故障影响生产连续运行时,可以设置备用输送设备。当输送设备前后设置有仓贮设施、短时间停车不影响生产运行时,也可以不设置备用输送设备。
    2 由于氧化铝生产是连续作业,故当采用间断供料作业时,为保证后续工序的连续运行,需要配置仓贮设施。因此无论输送设备采用单路或双路供料方式,都要求设备具备大于正常生产流量的生产能力。当设备进行检修维护时,由物料贮仓供料,以维持生产的连续运行。
    3 根据氧化铝的物料性质和生产实践经验,不推荐采用吊轴承螺旋输送机,因为轴承磨蚀严重,易损坏。
    4 带式输送机与其他固体物料输送设备相比,具有结构简单、轻便灵活、输送量大、动力消耗少、运行可靠、检修维护工作量少等优点。所以,凡可以采用带式输送机输送的固体物料,要求优先采用带式输送机。
    5 凡与主机设备联动的输送设备,均要求与主机的启动和停车保持一致。多台输送设备联动时,往往前序设备的启动和停车即为后序设备启动和停车的前置条件,它们之间互相关联、相互制约,因此,要求采用联锁控制方式。参与联锁控制的输送设备,不可避免会出现带料启动的情况,所以,电动机的额定功率要求满足满载启动的要求。
    6 氧化铝生产过程中,在附着水含量较低或干燥环境下,易产生扬尘的固体物料有铝土矿、石灰石、石灰、纯碱、煤及煤粉、赤泥、氢氧化铝粉、氧化铝粉、熟料等。
    9 在寒冷地区,当铝土矿的附着水含量较高时,若附着水结冰,则输送时易损坏输送带和造成进料口和出料口堵塞,故此时铝土矿输送皮带通廊可以设置供暖装置,降低铝土矿附着水的影响。
3.0.6 本条对氧化铝厂的绝热设计和防腐蚀设计做出了规定。
    2 由于氧化铝厂大部分工序涉及碱等危险化学品,部分工序涉及煤粉、天然气、煤气等易燃易爆物品,若设备和管道的绝热材料及制品的不燃性、阻燃性等级过低,一旦发生火灾,事故救援更困难,造成的损失、危害和影响更大,将导致设备、管道和厂房的严重破坏和人员的重大伤亡。为了保证生产安全,要求燃烧性等级不低于现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624 中规定的A2级材料。
    3 石棉有害健康,在许多国家已禁止使用。人造矿物纤维作为石棉的代用品,因其具有良好的绝热性能,对人体健康影响相对较小,应用越来越广泛。人造矿物纤维对人体健康造成影响的根源是其材料或制品中含有有机物,有机物在使用过程中会挥发,刺激人的口腔与鼻腔等器官,影响人体健康。虽然人造矿物纤维被广泛应用,但这类纤维物质对健康的影响仍在研究和进一步认识中,故在实际应用时,需保证使用安全,并最大限度地减少这类纤维可能引起的健康损害。
    根据现行国家职业卫生标准《使用人造矿物纤维绝热棉职业病危害防护规程》的有关要求,需要对绝热材料及制品中的有机物含量进行控制,有机物越低越好,故本款规定有机物应控制在5%以下;须首先推荐采用不含有机物的绝热材料及制品。根据有关资料,可溶纤维又称碱土硅酸盐纤维,其碱土金属氧化物含量不低于18%,对人体无致癌特性。绝热材料及制品中要求杂质三氧化二铁含量不应高于0.6%,是为了防止纤维在高温时出现析晶粉化,缩短绝热材料及制品的使用寿命。
    4 硅酸镁纤维是可溶性碱土硅酸盐纤维,这种纤维在人体体液中有一定的溶解性,且易降解,在人体内停留时间短,对人体健康损害小,无污染,属于欧洲法令97/69/EC的NotaQ标准规定的非致癌物质分类范畴,同时该材料还具有容重小、导热系数低、使用温度高(最高使用温度小于或等于1000℃)、热损失少、抗腐蚀性能强、抗拉强度高、使用寿命长、施工便捷、隔声等特点,憎水处理后憎水性能优异,已广泛用于工业保温领域,是绿色环保绝热材料。由于其憎水性能优异(憎水率达98%以上)和热损失少,故在多雨地区和散热损失需要控制的地方经常采用;而且该材料中的氯离子含量小于10mg/L,对不锈钢设备和管道无腐蚀性,故在不锈钢设备和管道的绝热设计中也经常使用。
    为了使我国的氧化铝工艺技术走向国际,本条以绝热材料为切入点,推荐采用符合欧美环境保护要求的绝热材料,以促进铝工业的技术进步。目前硅酸镁纤维生产的原料有两种:天然的原料和合成的高纯度原料,由于天然的原料资源越来越少,其化学成分有高有低,产品性能和质量不易保证。为了确保产品性能和质量,推荐采用合成的高纯度原料生产硅酸镁纤维。
    5 硅酸镁纤维板主要应用于设备承重部位的保温或焙烧炉的内衬隔热等,硅酸镁纤维不含有机物,但在合成纤维板时要添加有机物,为了满足现行国家职业卫生标准《使用人造矿物纤维绝热棉职业病危害防护规程》的有关要求,故要控制有机物含量不高于5%。
3.0.7 本条对氧化铝厂的检修设施做出了规定。
    1 若设备、管道和桥架等设施布置不合理,则在起重设施运行和吊装过程中将无法作业或对设备、管道和桥架等设施造成损坏,严重时将造成重大安全事故。
    2 现行国家标准《起重机械分类》GB/T20776对起重机械进行了分类,起重机械分为轻小型起重设备、起重机、升降机、工作平台、机械式停车设备,可以根据需要选择适合的起重设施。梁式起重机的主要缺点是葫芦运行小车的车轮与工字钢运行轨道的磨损相对较大,起重机吨位大于5t时,情况更为严重,若不及时调整,容易发生起重机掉落事故,而且葫芦运行小车运行时,由于吊装作业容易产生较大摆动,使得起重机梁产生不均匀磨损,造成操作困难。单轨电动葫芦与梁式起重机的缺点类同,不能用于大行程及多弯曲作业线上。
    4 若起重机布置于厂房内,当厂房过长、设备数量较多时,同一跨距可以同时布置2台规格相同或不同规格的起重机,用于起吊不同重量的检修件。起重量大的起重机设备重量大,运行耗电量大,吊装小型零、部件时不灵活,操作不便,故增设起重量小的起重机比较合理。另外,2台起重机同时吊装零、部件时,安全难以保证,操作上也较复杂,不推荐采用。
    6 在检修工作量少、起重设备使用频率低的场所,可不设置起重设备。
3.0.9 厂房的结构形式的确定与物料性质、设备形式、所在地自然环境条件、场地条件、环境保护要求及建设投资等有关,在设计过程中要综合考虑,选择适合的厂房结构形式。自然环境条件包括地形、地貌、地质构造、地震、河流水系及水文地质、气候与气象。
3.0.10 工艺总平面布置既要使工艺流程物料流向合理,又要尽可能地缩短物料输送距离,将关系密切的生产工序临近布置,可以节约用地、降低物料输送的能耗,也有利于生产控制和管理。同时要结合地形、地质等自然环境条件和生产发展需求合理布局。
    结合我国的实际情况和氧化铝厂通常分期建设的特点,根据需要在总图平面布置和车间平面布置上,留有合理的发展余量,并考虑与后期建设的有关建(构)筑物相衔接,并处理好前期建设与后期建设的关系,避免由于考虑不周给企业发展带来不必要的困难和损失。
3.0.11 氧化铝厂的压力容器、压力管道在运行过程中,曾发生过多次由于超出额定压力使用等原因造成的爆炸事故,对附近的岗位操作室、主配电室及浴池、食堂等生活辅助设施造成了重大破坏,对人员造成了严重伤害。根据《中华人民共和国特种设备安全法》第三十七条“特种设备的使用应当具有规定的安全距离”,为了确保压力容器、压力管道附近人员和设施的安全,本条要求岗位操作室、主配电室及浴室、食堂等生活辅助设施与压力容器、压力管
道分区布置。
    上述场所为人员密集,为了避免发生生产事故时造成重大人员伤亡,不能位于火灾、爆炸危险区域内。
3.0.13 本条对氧化铝厂的安全设施设计做出了规定。
    2 本款依据《中华人民共和国特种设备安全法》和《特种设备安全监察条例》(国务院令第373号)的要求,即加强特种设备安全工作,防止和减少特种设备事故,保障人民群众生产和财产安全。根据《特种设备目录》(质检总局,2014年第114号)氧化铝厂的特种设备主要有压力容器、压力管道、电梯、起重机、厂内机车、安全阀等。
    3 根据《危险化学品目录(2015版)》(原国家安全生产监督管理总局等,2015年第5号)和《危险化学品分类信息表》(原国家安全生产监督管理总局等,2015年),氧化铝厂生产和贮存的原料、辅料与燃料中属于危险化学品的有硫酸、氢氧化钠、天然气、硝酸、水煤气等,其分类信息见表1。
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    4 本款根据《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)和《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安全生产监督管理总局令第40号)制定。
    6 设置在线监测系统是为了及时发现并消除隐患,保障赤泥堆场安全运行。
3.0.14 本条对氧化铝厂的环境保护设计做出了规定。
    1 氧化铝厂已获批的环评文件中明确了环境保护设计的要求、排放标准等,为了使建成后的氧化铝厂环境保护验收顺利通过,进行工艺设计时需以获批的环评文件作为设计依据。
    4 在氧化铝生产中,要求对跑、冒、滴、漏和设备、管路的放料、清洗等原因造成的生产污水进行回收,目的是避免造成氧化铝、氧化钠的损失和环境污染。生产污水回收装置指车间内部的污水沟、污水槽和污水泵等。降雨量大的地区一般指热带地区,雨季时瞬时雨水量较大,为了减少氧化铝厂的蒸发水量,可以设置雨水排水装置。
    7 在氧化铝生产中,会排出大量残渣-赤泥及含碱附液。目前,国内除个别氧化铝厂将少量赤泥用于生产硅酸盐水泥和其他用途外,基本上都排放至赤泥堆场堆存。赤泥堆场库容量为几百万立方米甚至上千万立方米,赤泥堆场一般都设置在山谷或沟壑处,所以赤泥堆场设计要满足防洪要求;赤泥附液碱浓度很高,一旦泄漏将对地下水和地表水造成污染,因此赤泥堆场要求做防渗处理,并应满足环境保护对防渗的要求。赤泥堆场应采取边坡覆土种草绿化或洒水等抑尘措施,这是根据国家现行标准《排污许可证申请与核发技术规范 有色金属工业-铝冶炼》HJ 863.2中无组织排放控制的有关要求制定的。
    8 目前,干法堆存已成为赤泥堆存的主流技术。

4 原料、辅料与燃料

4.1 原料
4.2 辅料
4.3 燃料

4.1 原料

4.1.1 铝土矿质量应符合现行国家标准《铝土矿石》GB/T24483的有关规定,铝土矿进厂粒度不宜大于150mm,球磨机或棒磨机进料粒度不宜大于15mm,辊磨机进料粒度不宜大于45mm。
4.1.2 石灰石质量应符合现行行业标准《冶金用石灰石》YB/T5279的有关规定,宜采用普通石灰石。
4.1.3 纯碱质量应符合现行国家标准《工业碳酸钠及其试验方法 第1部分:工业碳酸钠》GB210.1的有关规定,宜采用Ⅱ类合格品。
4.1.4 固碱和液碱质量应符合现行国家标准《工业用氢氧化钠》GB/T209的有关规定,固碱宜为IS-Ⅰ型,液碱宜为IL-Ⅰ型或IL-Ⅱ型。
条文说明
4.1.1 试验和生产实践表明,减小磨机进料碎矿粒度,可以降低磨矿的综合能耗,即所谓的“多破少磨”。工艺技术经济分析表明,球磨机或棒磨机进料碎矿粒度不大于15mm较为经济,辊磨机进料碎矿粒度不大于45mm较为经济。
4.1.2 石灰石是氧化铝生产的主要原料之一,工业实践表明,采用氧化镁含量不大于3%的石灰石烧制的石灰作铝土矿溶出的添加剂,对氧化铝的溶出率和赤泥沉降性能无明显不利影响。根据生产需要,推荐采用普通石灰石。
4.1.3 纯碱是烧结法生产的主要原料之一。氧化铝生产通常对纯碱没有严格的质量要求,为降低生产成本,纯碱的质量要求满足现行国家标准《工业碳酸钠及其试验方法 第1部分:工业硝酸钠》GB210.1中II类合格品要求。
4.1.4 烧碱是拜耳法生产的主要原料之一,本条规定是基于经济因素和生产需要制定的。

4.2 辅料

4.2.1 石灰质量应符合现行行业标准《冶金石灰》YB/T042的有关规定,宜采用普通冶金石灰。
4.2.2 硫酸质量应符合现行国家标准《工业硫酸》GB/T534的有关规定,宜采用浓硫酸合格品。
4.2.3 硝酸质量应符合现行国家标准《工业硝酸 浓硝酸》GB/T337.1的有关规定,宜采用98酸或97酸。
条文说明
4.2.1~4.2.3 石灰、硫酸和硝酸是氧化铝生产的辅料,根据生产需要,石灰推荐采用普通冶金石灰,硫酸推荐采用工业浓硫酸中的合格品,硝酸推荐采用工业浓硝酸中的98酸或97酸。

4.3 燃料

4.3.1 熟料烧成工序使用的烟煤成分和低位发热值宜符合表4.3.1的规定。
表4.3.1 烟煤成分和低位发热值
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4.3.2 熟料烧成工序和石灰烧制工序使用的无烟煤成分和低位发热值,宜符合表4.3.2的规定。
表4.3.2 无烟煤成分和低位发热值
1A0436017-1.jpg
4.3.3 石灰烧制工序使用的焦炭质量应符合现行国家标准《冶金焦炭》GB/T1996的有关规定。
4.3.4 氢氧化铝焙烧工序使用的燃料质量应符合下列规定:
    1 燃料油质量应符合现行国家标准《炉用燃料油》GB25989的有关规定,宜采用F—R4燃料油;
    2 发生炉煤气的低位发热值不应小于5.25MJ/(Nm3),硫化氢含量应根据焙烧炉烟气中硫含量不超过所在地的环境保护排放上限确定;
    3 焦炉煤气质量应符合现行国家标准《人工煤气》GB/T13612的有关规定,低位发热值不应小于16MJ/(Nm³),硫化氢含量应根据焙烧炉烟气中硫含量不超过所在地的环境保护排放上限确定;
    4 天然气质量应符合现行国家标准《天然气》GB17820的有关规定,宜采用二类天然气。
4.3.5 熟料烧成工序使用的烟煤进厂粒度大于50mm时,烟煤进料系统应设置破碎和筛分装置,在破碎机前应设置除铁装置及金属探测报警装置。
4.3.6 氧化铝厂的燃料使用应满足国家有关高污染燃料使用要求。
条文说明
4.3.1 熟料烧成工序烟煤的成分和低位发热值是根据氧化铝生产对烟煤质量的要求和历年来氧化铝厂使用烟煤质量的实际情况确定的。在氧化铝厂工艺设计中,一直采用烟煤灰分不大于13%的质量指标。烟煤灰分对熟料品位有影响,但在一定范围内,将灰分为13%的烟煤与灰分为10%的烟煤进行比较,计算结果表明,熟料量相差很少。考虑到低灰分煤的供应和价格因素,故规定烟煤灰分不大于13%。
4.3.2 熟料烧成工序采用生料添加无烟煤排硫工艺,无烟煤作为还原剂,在烧结法生产和联合法生产中已成功应用多年,是目前氧化铝生产中的主要排硫手段。无烟煤的质量要求是根据脱硫工艺的需要和氧化铝厂使用无烟煤的实际情况确定的。
    目前,国内氧化铝厂已在生产中使用无烟块煤取代焦炭烧制石灰。为此,根据有关资料对石灰窑使用无烟煤的质量也做出相应的规定。
4.3.4 本条对氢氧化铝焙烧工序使用的燃料质量做出了规定。
    2 发生炉煤气的低位发热值要求是根据现行国家标准《发生炉煤气站设计规范》GB 50195和氧化铝厂发生炉煤气的实际热值情况制定的,其中硫化氢含量是基于污染物前端治理要求提出的。
    3 焦炉煤气质量应根据现行国家标准《人工煤气》GB/T13612制定,其中硫化氢含量是基于污染物前端治理要求提出的。
4.3.6 氧化铝厂所使用的燃料除满足本标准第4.3.1条~第4.3.5条的性能要求外,还应符合《高污染燃料目录》(环境保护部,2017年)中的有关规定。

5 原料和燃料贮运与铝土矿破碎

5.1 卸车设施
5.2 原料和燃料堆场
5.3 铝土矿破碎

5.1 卸车设施

Ⅰ 铁路运输
5.1.1 使用国家路网或铁路专用线运输时,卸车设备的生产能力应根据运输作业条件确定。
5.1.2 卸车设备的选择,应符合下列规定:
    1 设置铁路专用线时,可采用自卸车;
    2 最终生产规模大于800kt/a时,可采用翻车机、链斗卸车机或螺旋卸车机。
5.1.3 卸车设备的生产能力、作业班次和作业时间宜符合表5.1.3的规定。
表5.1.3 卸车设备的生产能力、作业班次和作业时间
1AHW461-0.jpg
5.1.4 采用链斗卸车机或螺旋卸车机时,同一卸车线上的卸车机不宜超过2台,在卸车轨道端部应设置检修区。
5.1.5 采用地下受料槽时,受料槽上方应设置防雨棚。
5.1.6 翻车机车间的布置设计应符合下列规定:
    1 调车线可采取贯通式或尽头式;
    2 操作室位置应根据调车线采用的方式确定,操作室底部标高应高于轨面标高5.5m以上;
    3 起重机操作室宜与翻车机传动装置设置在同一侧;
    4 受料斗容积、输送设备的生产能力应根据翻车机的最大生产能力确定;
    5 在寒冷地区应设置供暖装置,可在进车端设置长度为10m~15m的防寒通廊;停车线可设置大于2个车位的解冻库房,并应设置热风装置;
    6 厂房车辆进、出口大门宽度及高度,应符合现行国家标准《标准轨距铁路限界 第2部分:建筑限界》GB146.2的有关规定;
    7 厂房占地面积应根据检修需要确定,翻车机端部至厂房大门的距离不应小于4.5m;
    8 厂房各层楼板应设置吊装孔;地下构筑物应采用防渗设计,并应设置通风设施和排水设施;
    9 翻车机车间应设置安全装置和信号装置。
Ⅱ 汽车运输
5.1.7 原料和燃料无法采用铁路运输或采用铁路运输不经济时,可采用汽车运输。
5.1.8 采用汽车运输散装原料和燃料时,宜采用自卸汽车。
5.1.9 铝土矿可直接卸入原矿槽,石灰石和燃料应直接卸入堆场。
5.1.10 采用汽车运输时,应设置车轮冲洗装置。
条文说明
I 铁路运输
5.1.1 有些氧化铝厂有自备车辆,但大部分是借用国家路网或铁路专用线进行运输,此时运输的作业条件将对卸车设备的生产能力产生影响,作业条件包括运输量大小、作业要求、管理方式等。
5.1.2 本条对卸车设备的选择做出了规定。
    1 自卸车具有机械化程度高、卸车干净、不需要卸车机械、卸车不损害车辆及运营费用低等优点。
    2 翻车机是一种高效卸车设备,与螺旋卸车机、链斗卸车机等卸车设备相比,具有卸车效率高、生产能力大、机械化程度高、卸车干净、适用各种散状物料卸车等优点。因此,在热电厂和钢铁工业的大、中型集中供料设施中普遍采用。当氧化铝厂的生产规模为800kt/a时,平均日卸车量为5000t~8000t,需卸载的车辆达到上百辆,若采用螺旋卸车机或链斗卸车机,需配置2套以上的卸车设施方能适应卸车要求。随着生产规模的扩大,卸车设施还将相应增加,相应的设备购置费和建筑工程费也随之增加。因此,当氧化铝厂的生产规模大于800kt/a时,采用翻车机较为适宜。当采用火车输送的原料、燃料数量较少时,不采用建筑工程量大、建设投资高的翻车机卸车方式,而推荐采用螺旋卸车机或链斗卸车机等卸车方式。
5.1.3 影响卸车设备生产能力的因素很多,诸如运输的作业条件、物料附着水含量、黏结性、工人操作熟练程度等。因此,卸车设备的生产能力除符合本标准第5.1.1条的规定外,还要参考类似企业的生产指标,并结合表5.1.3的规定共同确定。
5.1.4 采用链斗卸车机或螺旋卸车机卸车时,若同一卸车线上的卸车机超过2台,则中间的卸车机检修困难,且限制了两端卸车机的作业范围。
II 汽车运输
5.1.8 自卸汽车具有机动灵活、卸车速度快、工作效率高、卸车干净、不需要人工清理汽车等优点,因此汽车运输的车辆推荐采用自卸汽车。

5.2 原料和燃料堆场

5.2.1 原料和燃料的贮存量应为贮存天数与日消耗量的乘积,贮存天数应符合表5.2.1的规定。
表5.2.1 原料和燃料的贮存天数
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续表5.2.1
1F25043a-1.jpg
注:1 物料消耗量少或运输受外部条件影响大时,宜取上限值;运输不受外部条件影响时,宜取下限值。
       2 物料供应条件稳定或有其他保障措施时,贮存量可减少。
       3 采用水路运输物料时,贮存量应根据水路运输距离、运输周期和港口贮存条件等确定。
5.2.2 铝土矿的矿源点多或性质及化学成分差异大时应设置配矿设施。
5.2.3 铝土矿直接卸入原矿槽时,原矿槽的布置应满足卸车货位和配矿的要求。原矿槽的配矿和取料设备可采用抓斗起重机。
5.2.4 采用翻车机卸车时,铝土矿可经带式输送机输送至原矿槽或堆场;有配矿要求时,应根据铝土矿性质及成分差异分别贮存,并应设置配矿设施。
5.2.5 堆场应设置碎矿均化设施,并应设置干料贮存设施;铝土矿均化应符合现行行业标准《铝土矿石均匀化技术规范》YS/T975的有关规定;铝土矿需要破碎时,均化堆场宜设置在破碎工序之后。
5.2.6 物料的堆料、取料作业场地宜采用集中布置方式。
5.2.7 堆料设备及输送设备的生产能力,应与港口装卸设备的生产能力、翻车机的生产能力一致;取料设备的生产能力应根据磨矿设备的生产能力确定,宜取平均磨矿量的1.5倍;从均化堆场向外输送的输送设备的生产能力,宜为取料设备生产能力的1.2倍~1.5倍。
5.2.8 露天堆场的地面场地应设置排水装置,煤堆场应设置灭火装置。
5.2.9 原料和燃料堆场宜采用封闭方式,也可设置防风抑尘网,堆取料作业应采取抑尘措施。
5.2.10 堆场配置推土机、铲车等设备时,应设置车库。
条文说明
5.2.1 本条中氧化铝厂厂内原料和燃料的贮存量是根据氧化铝厂实际生产的调查结果,经分析研究做出的,表5.2.1中的贮存量可以满足生产需要。物料消耗量少指氧化铝厂的生产规模小于800kt/a,此时为了减少由于原料和燃料的贮存量不足对生产造成的影响,贮存量推荐取上限值。当物料供应不受物料来源、运输距离等条件影响或有其他保障措施时,为了减少氧化铝厂的建设投资,可根据生产需求减少原料和燃料的贮存量。采用进口铝土矿生产的氧化铝厂,由于受铝土矿水路运输距离、运输周期、港口贮存条件等的影响,设计时氧化铝厂厂内贮存量需要综合考虑,设置必要的贮存量,以保证氧化铝生产原料供应的连续性。
5.2.2 在氧化铝生产中,要求铝土矿的性质及化学成分相对稳定,以利于氧化铝生产的控制和稳定操作。铝土矿的矿源点多,每个矿源点的铝土矿性质和化学成分不尽相同,即使同一矿山的不同矿区,也存在较大差异。因此,为了保证生产稳定运行,进行配矿处理是必要的。当矿山无配矿设施时,需要在厂内设置配矿设施。
5.2.5 在氧化铝生产中,要求铝土矿的性质及化学成分相对稳定,才能实现精确的配料,进而保证生产稳定运行,取得良好的技术经济指标,获得尽可能好的经济效益。堆场即使设置了配矿设施,也保证不了铝土矿化学成分的稳定,因此,堆场要求设置均化设施,对铝土矿进行均化处理。铝土矿碎矿中含有相当数量的粉状物料,露天堆存或输送时被雨雪淋湿后,易影响运输和配料作业的正常运行,故为了保证雨雪天气下的正常生产,堆场要求设置贮存部分干料的贮存设施,其贮量可以根据所在地的气象条件酌情确定。
5.2.6 铝土矿、石灰石、石灰、煤等物料的作业场地采用集中布置方式,是为了使各种物料的卸料、堆料和取料作业协调统一,有利于共用输送设备和充分发挥生产能力,达到节省建设投资、降低运营费用的目的。
5.2.9 原料和燃料堆场要求封闭或设置防风抑尘网,堆取料作业要采取洒水或喷雾等抑尘措施是根据现行行业标准《排污许可证申请与核发技术规范 有色金属工业-铝冶炼》HJ863.2制定的。
    氧化铝厂原料和燃料堆场贮存的铝土矿、石灰石和煤等物料,在堆料、取料过程中会产生大量扬尘,是氧化铝厂污染大气环境的重要因素之一,因此要采取有效的防治措施。采用封闭的堆场是控制扬尘的有效措施,如果堆场太大无法封闭时,则要在堆场周围设置防风抑尘网,并在堆料、取料时采取洒水、喷雾等抑尘措施。

5.3 铝土矿破碎

5.3.1 当铝土矿进厂粒度不符合铝土矿磨矿进料粒度要求时,应设置铝土矿破碎工序。
5.3.2 破碎工艺流程应根据铝土矿性质、物料流量、进料粒度和产品粒度等确定,可采用两段一闭路或一段闭路破碎工艺流程;破碎产品粒度宜小于12mm,不应大于15mm。
5.3.3 在两段破碎工艺流程中,中碎机的合格进料粒度含量大于15%时,中碎工序前宜设置强化筛分的重型筛。
5.3.4 破碎系统的设备生产能力应根据类似企业实际生产数据确定。
5.3.5 采用两段破碎工艺流程时,应符合下列规定:
    1 破碎设备宜选择圆锥破碎机或辊磨机;
    2 中碎设备宜采用标准型破碎机,细碎设备宜采用短头型破碎机或辊磨机;
    3 铝土矿附着水含量大于5%时,细碎设备不宜采用辊磨机。
5.3.6 铝土矿进入中碎和细碎设备前,应设置除铁装置及金属探测报警装置。
5.3.7 破碎系统的工艺主体设备宜采用单系列配置方式。
条文说明
5.3.2 采用闭路破碎工艺流程、减小进料粒度,是降低能耗的重要措施。多破少磨,可以有效降低磨矿总能耗。据估算,对于800kt/a生产规模的氧化铝厂将破碎产品粒度从25mm降至12mm,则磨矿工序可以降低电耗约8%,而破碎工序仅增加1%的电耗,年节约用电为1.8×106kW·h。
5.3.3 中碎工序前设置筛分设备,可以减少破碎设备的物料通过量,减少流动性差的细粒级物料含量,使破碎机的出料更加顺畅。
5.3.5 辊磨机是20世纪80年代国际上发展起来的新型粉碎设备,其挤压粉磨新工艺在节能方面具有显著效果,成为粉磨工艺的一项新技术。近年来,辊磨机细碎已成功应用于氧化铝生产中,具有生产能力大、破碎比大、产品粒度细、维修简单、占地小等特点,在铝土矿附着水含量较低的氧化铝厂使用效果较好,但在附着水含量较高的氧化铝厂不能正常使用。
5.3.6 在破碎进料流程中设置除铁装置,是保证破碎机作业率和安全的有力措施。目前,除铁装置性能不能完全满足生产要求,如无法剔除混入铝土矿的电铲齿牙等合金件。因此,要求在除铁装置前后各设置1台金属探测报警装置,以提高除铁装置除铁的可靠性。
5.3.7 大型破碎系统若采用多系列配置方式,则带式输送机和物料转运站较多,给生产管理带来不便。

6 石灰烧制与石灰乳制备

6.1 石灰烧制
6.2 石灰乳制备

6.1 石灰烧制

Ⅰ 立窑烧制石灰
6.1.1 二氧化碳气体和石灰需要同时供应时,立窑生产能力应根据需要量大者确定。立窑的数量不应少于2台。
6.1.2 石灰石、焦炭或煤的进料粒度,应符合下列规定:
    1 石灰石粒度宜为40mm~100mm,最大粒度与最小粒度之比宜小于2.2,石灰石进入立窑前宜设置筛分装置;
    2 以焦炭为燃料时,粒度宜为25mm~40mm;
    3 以无烟煤或型煤为燃料时,粒度宜为25mm~50mm。
6.1.3 石灰石分解率不宜低于90%。
6.1.4 鼓风机的配置,应符合下列规定:
    1 风量和风压富裕系数,宜取1.20~1.25;
    2 立窑与鼓风机应采用一对一配置方式;
    3 宜采用罗茨鼓风机,并应采用变频调速调节方式;
    4 应设置消声器。
6.1.5 烟气需要降温和净化时,宜采用填料洗涤塔,立窑与洗涤塔应采用一对一配置方式。
6.1.6 烟气应经净化处理后排放,除尘设备可采用耐温袋式除尘器、静电除尘器或电袋结合除尘器,除尘面积应根据烟气量、除尘器进气口含尘量及环境保护排放要求,经计算后确定。
6.1.7 立窑出料石灰需要破碎时,破碎设备可采用颚式破碎机或反击式破碎机。
Ⅱ 回转窑烧制石灰
6.1.8 石灰石的粒度宜为20mm~40mm,小于20mm或大于40mm的粒度比例不应超过3%。
6.1.9 石灰石分解率不宜小于96%。
6.1.10 回转窑烧制石灰采用气体燃料时,燃料输送管道上应设置切断阀、放空装置和置换装置,燃烧区域应设置泄漏检测装置。
6.1.11 采用煤粉为燃料时,煤粉制备和输送设施应符合本标准第9.1节的有关规定。
6.1.12 烟气除尘可采用一级除尘,除尘设备宜选用静电除尘器。
6.1.13 回转窑出料石灰的输送设备宜设置备用。
6.1.14 回转窑前应设置石灰石贮仓,贮量宜为回转窑运行1d的用量。
6.1.15 石灰贮仓的贮量宜为1台回转窑运行3d的产量。
6.1.16 使用气体燃料时,安全设施的设置应符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222的有关规定。
条文说明
I 立窑烧制石灰
6.1.1 采用烧结法生产时,既需要石灰,又需要高浓度的二氧化碳气体。立窑烧制石灰具有建设投资省、热耗低和二氧化碳气体浓度高等优点,被国内氧化铝厂广泛采用。立窑烧制石灰特别适用于既需要供应石灰,又需要供应高浓度二氧化碳气体的场合。为了保证连续供应碳酸化分解过程所需的二氧化碳气体,立窑的数量不少于2台。
6.1.2 根据生产经验,立窑进料石灰石的适宜粒度为40mm~100mm,最大粒度与最小粒度之比小于2.2,主要是保持粒度的相对均匀性,以使物料在立窑内有足够的空隙率,减少窑内阻力,并减少和避免偏烧、生烧等现象发生。
6.1.3 本条对石灰石分解率做出限制性要求,主要针对用于溶出工序的石灰。目的是减少未分解的碳酸钙在溶液中与苛性碱发生反苛化反应,影响溶液中有效苛性碱浓度。
6.1.4 为了稳定立窑的热工制度,要求鼓风量不随窑内阻力波动而变化。罗茨鼓风机送风量稳定,立窑内阻力发生变化时,风量变化很小,效率较高;而且罗茨鼓风机不易损坏,即使需要维修,也可以在短时间内完成,对立窑运行影响不大。所以,氧化铝厂的立窑普遍采用罗茨鼓风机。
6.1.6 立窑的烟气中含有颗粒物,直接排放不符合环境保护要求,需要经过净化处理后才能满足环境保护排放要求。
II 回转窑烧制石灰
6.1.8 采用拜耳法生产时,仅需要供应石灰,不需要二氧化碳气体。回转窑煅烧具有分解率高、石灰中二氧化碳残留低等优点。为了避免和减少溶出时反苛化造成苛性碱损失,通常采用回转窑烧制石灰。同时,为了使石灰石分解反应充分,获得高分解率和活性度高的石灰,本条对石灰石粒度做出了规定。
6.1.9 根据已有的生产实践,石灰石分解率大于或等于96%是可以达到的。
6.1.10 回转窑烧制石灰所用的气体燃料通常为煤气或天然气,属于易燃易爆物品。当回转窑停车时,在设备和燃气管道内通常会有燃气残留,若燃气发生泄漏,将造成人员一氧化碳中毒。同时,当可燃气体达到爆炸极限时,将会引发火灾和爆炸等重大事故,氧化铝厂曾发生过这类事故。因此,为了保证岗位人员的生命安全,避免安全事故发生,需要设置切断阀、放空装置、置换装置和泄漏检测装置。
6.1.12 回转窑烧制石灰,需要配置烟气除尘设施。已有的生产实践表明,烟气通过一级静电除尘或多级除尘排放,烟气排放可以达到环境保护要求。
6.1.14 借鉴相关行业的设计手册和生产实践经验,结合氧化铝厂的实际情况,回转窑前石灰石贮仓的贮量以回转窑运行1d的用量较为适宜。
6.1.15考虑到回转窑需要进行定期检修,借鉴相关行业的经验,石灰贮仓的贮量推荐为单台回转窑运行3d的产量。

6.2 石灰乳制备

6.2.1 化灰设备可采用筒形化灰机或槽式化灰机;化灰设备采用露天配置方式时,传动部分应设置防雨雪设施。
6.2.2 化灰设备与石灰贮仓和饲料机宜采用一对一配置方式,石灰贮仓的贮量不宜低于4h化灰用量。
6.2.3 连续提供石灰乳时,石灰乳槽和石灰乳泵宜设置备用。
6.2.4 采用热水或碱液化灰时,可设置中间缓冲槽或直接通过管道输送至化灰设备。
6.2.5 化灰设备应设置筛分及洗涤装置,并应设置残渣外排装置,化灰设备出料口端应设置排汽装置。
条文说明
6.2.1 生产实践表明,采用筒形化灰机或槽式化灰机进行化灰,都可以满足生产要求。可以根据所在地的气候条件,确定化灰设备是否采用露天配置方式。
6.2.3 石灰乳黏度比较大,且石灰乳槽的搅拌装置和石灰乳泵易发生故障,氧化铝生产需要连续提供石灰乳时,若不设置备用设备,操作不当时容易影响生产。
6.2.5 化灰设备设置筛分及洗涤装置可以处理化灰后的残渣。由于石灰在反应过程中释放大量热量,产出大量水蒸气,因此,化灰设备出料口端要求设置排汽装置,以免环境恶化。

7 料浆炭备

7.1 料浆磨制
7.2 浮选精矿调配
7.3 烧结法生料浆制备

7.1 料浆磨制

7.1.1 采用拜耳法生产时,磨机的生产能力应根据溶出机组的最大生产能力确定;采用烧结法生产时,磨机的生产能力应根据熟料窑的最大生产能力确定。
7.1.2 采用拜耳法生产时,料浆磨制可采用格子型或溢流型球磨机配水力旋流器一段闭路磨矿流程,或采用一段棒磨机开路、二段球磨机配水力旋流器闭路的两段磨矿流程,也可采用一段辊磨机开路、二段球磨机配水力旋流器闭路的两段磨矿流程,并应设置筛分装置;铝土矿附着水含量大于5%时,不宜采用辊磨机流程。
7.1.3 采用烧结法生产时,生料浆磨制工序宜采用管磨机加筛子的开路磨矿流程。
7.1.4 磨机的生产能力应根据磨矿细度要求、铝土矿相对可磨性或邦德功指数的测定结果,结合实际生产数据,并按容积法或功耗法计算后确定,磨机的数量不宜少于2台。
7.1.5 磨机前可设置贮仓,贮仓的有效贮量可为4h~8h磨机的磨矿量,贮仓底部出料段宜采用锥体钢结构,仓内壁宜采用高分子防黏内衬,仓外壁宜安装振动器;贮仓出料作业应采用棒条阀和定量给料机,定量给料机应采用变频调速调节方式。
7.1.6 料浆磨制工序应设置矿浆缓冲槽和输送泵,输送泵的额定流量应为给矿量的3倍~5倍,输送泵出料口管道材质宜采用耐磨材料。
7.1.7 料浆磨制工序应设置钢球或钢棒的堆放场地,磨机布置于厂房内时,磨机、钢球或钢棒应布置在起重机的工作区域内。
7.1.8 采用烧结法生产且采用石灰配料时,磨机出料口端应设置机械排汽装置。
条文说明
7.1.2 近年来,国内氧化铝厂对原矿浆磨制设备及流程进行了大量试验研究工作,各厂根据设备情况对磨矿流程进行了改进。用水力旋流器取代螺旋分级机已应用在工业上,并取得了较好效果。辊磨机细碎属于高效、节能的铝土矿粉碎设备,具有生产能力大、破碎比大、产品粒度细、维修简单、占地小等特点,已成功应用于氧化铝生产中。当铝土矿中含水量高时,辊磨机无法正常运行,此时,不建议选择一段辊磨机、二段球磨机流程。
    设置筛分装置可以清除焦炭、木片等杂物,避免堵塞溶出喂料泵进料口和出料口管道上的阀门。
    目前国内业界将使用较为成熟的水力旋流器作为分级设备,而国外氧化铝企业较多采用弧形筛作为分级设备,故水力旋流器和其他分级设备都可以作为与磨机配套的分级设备使用。
7.1.3 采用烧结法生产时,生料浆磨制工序采用管磨机加筛子的开路磨矿流程,在国内已有多年的生产实践经验,适用于烧结法料浆磨制工序的要求。在磨机出料端加装筛子,用来清除未磨细的铝土矿和残留的杂物,防止堵塞熟料烧成工序饲料泵进料口和出料口管道上的阀门和熟料窑的喷枪。
7.1.4 磨机的生产能力由铝土矿的可磨性、所采用磨机的型式与直径、入磨粒度和产品粒度等因素决定。一般在实验室进行相对可磨性试验或邦德功指数试验,得出铝土矿的相对可磨性系数或磨矿单位功耗,再结合实际生产采用的磨机生产能力,并经计算确定磨机的生产能力。
7.1.5 设置贮仓有两种用途,一是作为缓冲仓,用于平衡堆场取料设备与磨机之间生产能力不匹配的问题;二是作为配料仓,将两种及两种以上的原料按一定比例进行配料。当铝土矿附着水含量较大且在寒冷地区时,因铝土矿容易结块,不易输送,还会造成贮仓出料困难,此时可以不设置贮仓,最佳选择是采用取料设备直接作为磨机饲料。
7.1.8 采用烧结法生产且采用石灰配料时,由于石灰在磨机内与水反应将产生大量蒸汽,磨机出料口端设置排风机,可以使出料端处于负压状态,从而减轻磨机进料口处蒸汽外溢对厂房环境的影响。

7.2 浮选精矿调配

7.2.1 采用浮选精矿生产时,应设置浮选精矿调配工序,制备宜采用连续制备工艺。
7.2.2 制备原矿浆需要添加石灰时,可采用石灰乳形式加入。
7.2.3 精矿饲料设备应采用定量给料机,精矿进入精矿调配槽前,应设置浆化器。
条文说明

7.2.1 采用浮选精矿生产时,精矿已无需再磨制,但要制备符合溶出要求的原矿浆,还须按工艺要求配入一定量的循环碱液和石灰。所以,要求设置浮选精矿调配工序。
7.2.2 煅烧后的石灰粒度较大,且有部分生烧的石块、过烧的结块和结瘤,不能直接用于制备原矿浆。实践证明,石灰经过化灰制成石灰乳,去除残渣后用于制备原矿浆是可行的。

7.3 烧结法生料浆制备

Ⅰ 拜耳法赤泥过滤
7.3.1 采用联合法生产时,应设置拜耳法赤泥过滤工序;拜耳法赤泥应部分过滤,滤饼应加入拜耳法赤泥后送碱粉卸车贮运及堆栈工序,滤液应返回拜耳法末次洗涤槽。
7.3.2 赤泥过滤设备的选择,应符合下列规定:
    1 应根据作业条件、物料特性等因素确定;
    2 宜采用真空过滤机或压滤机,应采用变频调速调节方式,并应设置备用真空过滤机或压滤机;
    3 应配置相应的辅助设施。
7.3.3 过滤设施的配置应符合下列规定:
    1 应设置滤饼槽、滤饼泵和滤液槽、滤液泵;
    2 过滤机与滤饼槽宜采用一对一配置方式;
    3 滤饼槽宜采用机械搅拌锥底槽,驱动装置的额定功率应满足滤饼浆化要求;
    4 滤液槽宜采用锥底槽,可不设置搅拌装置;
    5 滤饼泵和滤液泵应采用变频调速调节方式;
    6 滤饼槽和滤液槽应设置排汽筒。
7.3.4 真空泵形式宜采用水环式。
7.3.5 过滤设备可布置在生料浆调配槽槽顶,并应符合本标准第7.3.19条的规定。
7.3.6 若过滤机布置于厂房内,应设置排汽装置,寒冷地区可设置供暖设施。
Ⅱ 碱粉卸车贮运及堆栈
7.3.7 氧化铝生产的补充碱为纯碱时,应配置碱粉卸车贮运及堆栈设施。
7.3.8 碱粉宜在堆栈中堆存,贮量宜为15d~25d的碱用量;采用贮仓形式堆存时,贮量应根据市场及运输距离确定,并应配置粉体输送设施。
7.3.9 碱粉卸车作业线宜布置在厂房内,并应设置卸车栈台;卸车厂房形式应根据运输工具和贮存条件等确定。
7.3.10 碱粉贮仓宜设置结块碱粉破碎装置,破碎设备可采用齿辊破碎机。
7.3.11 碱粉输送应符合下列规定:
    1 碱粉输送应采取密闭措施,输送方式可采用气力输送、机械输送或溶解为碱液输送;
    2 采用气力输送或机械输送时,输送设备的生产能力不应小于平均碱用量的1.5倍;
    3 采用溶解为碱液输送时,输送设备的生产能力不应小于平均碱用量的1.1倍;
    4 采用气力输送时,应设置压缩空气除水装置。
7.3.12 采用联合法生产时,使用拜耳法赤泥溶解碱粉应符合下列规定:
    1 碱赤泥溶解槽宜布置在地坑内;
    2 碱赤泥溶解槽应采用机械搅拌平底槽,并应设置备用溶解槽,驱动装置的额定功率应满足碱赤泥浆液浆化要求;
    3 碱赤泥泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用;
    4 碱赤泥溶解槽的碱粉加入口和碱赤泥泵进料口管道上,应设置清除杂物的装置;
    5 碱赤泥溶解槽应设置排汽筒。
Ⅲ 生料浆调配
7.3.13 采用联合法生产时,可设置拜耳法赤泥贮槽,贮量应根据维持拜耳法溶出工序与熟料烧成工序生产能力的平衡确定。
7.3.14 碱赤泥出料泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用出料泵。
7.3.15 生料浆调配作业宜采用自动配料方式。
7.3.16 生料浆调配可设置调配槽与合格料浆槽,合格料浆槽贮量应满足熟料烧成1d的用量。合格料浆槽宜采用大型机械搅拌槽。
7.3.17 采用调配槽时,应设置倒槽泵,合格料浆槽应设置出料泵,并应设置备用料浆槽。
7.3.18 采用人工取样时,在料浆槽顶部操作平面上应设置料浆样品向上与向下传送装置,有条件时,宜采用自动取样和自动传送系统。
7.3.19 输送料浆的溜槽坡度宜大于5%,输送料浆的管道坡度宜大于3%,料浆采用自流方式输送时,坡度宜大于6%。
7.3.20 碱赤泥浆液贮槽、调配槽和合格料浆槽应设置排汽筒。
条文说明
I 拜耳法赤泥过滤
7.3.1 采用联合法生产时,为了降低能耗,要求尽量降低拜耳法赤泥的含水率,但拜耳法赤泥黏度大,含水率低于45%时输送很困难,为了满足赤泥滤饼输送需要,仅将部分拜耳法赤泥输送至拜耳法赤泥过滤工序,剩下的拜耳法赤泥与赤泥滤饼混合后,输送至碱粉卸车贮运及堆栈工序,最终输送至生料浆调配工序。
7.3.2 本条对赤泥过滤设备的选择做出了规定。
    1 根据现行国家标准《过滤与分离 名词术语》GB/T 4774和《过滤机 型号编制方法》GB/T 7780,以及氧化铝生产中的作业条件、物料特性等,氧化铝厂常用的过滤设备主要有真空过滤机、压滤机和叶滤机等。真空过滤机主要包括转鼓真空过滤机、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机、翻盘真空过滤机、带式真空过滤机等,其中转鼓真空过滤机、圆盘真空过滤机、带式真空过滤机和压滤机用于过滤拜耳法赤泥已有生产实践。
    3 相应的辅助设施是根据过滤设备的不同而配置的。选用真空过滤机时,辅助设施包括汽液分离器、水冷却器、真空泵等设备,以及为真空降温提供循环水的循环水系统等;选用压滤机时,一般根据压榨方式确定,辅助设施包括供水系统中的贮水槽和供水泵或压缩空气系统中的空压机等。
7.3.3 过滤机滤饼进入滤饼槽中成块状,若不进行浆化,容易发生沉槽和管道堵塞事故。
7.3.6 由于赤泥过滤过程中会产生大量蒸汽,故需要考虑必要的排汽装置。在一些寒冷地区,推荐设置供暖设施,以减少厂房内的蒸汽产生量,同时要避免水蒸气在屋顶或墙面结露形成水滴或结冰所造成的安全隐患。
II 碱粉卸车贮运及堆栈
7.3.7 采用烧结法和联合法生产时,都需要补充纯碱(工业碳酸钠),纯碱为粉体,为此,要求配置碱粉卸车贮运及堆栈设施。
7.3.8 碱粉贮仓的设计贮量根据氧化铝厂多年的生产实践确定。
7.3.10 纯碱具有吸湿性,在运输和贮存过程中吸湿后易结块,故推荐设置结块碱粉破碎装置,以便使输送和配料作业顺利进行。
7.3.11 本条对碱粉输送做出了规定。
    1 碱粉密闭输送的目的是防止碱粉在输送过程中吸湿、结块。
    2、3 生产中,产量波动和熟料窑的启动、停车对碱用量影响较大,故做出这两款规定。
    4 采用气力输送时,压缩空气中会有凝结水,影响碱粉输送,故需要设置压缩空气除水装置,也可以由供气部门提供除水后的压缩空气。
7.3.12 本条对联合法生产时,使用拜耳法赤泥溶解碱粉做出了规定。
    1 采用地坑布置方式,便于纯碱拆袋后通过下料漏斗直接进入碱赤泥溶解槽。
    2 为便于碱赤泥浆输送,加入纯碱后的赤泥浆液需要经过浆化。
III 生料浆调配
7.3.13 采用联合法生产时,拜耳法赤泥要输送到生料浆调配工序进行配料,以回收拜耳法赤泥中的碱和氧化铝。实际生产过程中,拜耳法溶出工序与熟料烧成工序的生产能力会出现不平衡的情况,需要设置拜耳法赤泥贮槽,用来维持拜耳法系统和烧结法系统的正常运行。
7.3.15 生料浆自动调配是提高烧结法生产过程自动化控制水平的重要内容,目前,氧化铝厂普遍研究开发了生料浆自动调配系统,并在工业应用上取得了一定成果。
7.3.16 近年来,由于国内氧化铝厂生料浆自动调配系统的开发和应用,生料磨配料的合格率大幅度提高,生产上已不再沿用生料磨、A槽、B槽、K槽三段配料模式。但是目前国内生料浆自动调配系统尚未达到生料磨一次调配合格的水平,故根据目前生产的实际情况,生料浆调配可以设置调配槽与合格料浆槽。调配槽的数量与操作水平有关,随着调配水平的提高,调配槽数量大幅度减少。为了保持熟料窑生产的稳定,需要一定贮量的合格料浆,生产实践表明,合格料浆1d的贮量可以满足生产要求。合格料浆采用大型搅拌槽有利于稳定料浆成分和烧成制度。
7.3.18 目前,国内氧化铝厂还是人工取样、人工送样,费工费时,也不利于料浆调配水平的提高。哈萨克斯坦帕夫洛达尔厂已实现了自动取样、自动送样,分析结果输入计算机,可以及时对配料进行自动调整,提高了效率和配料的准确性,但这样会增加建设投资。因此,若不受建设投资所限或对控制水平要求较高时,推荐采用自动取样和自动传递系统。
7.3.19 为了进行料浆调配作业,一般在料浆槽槽顶布置分料箱,使用泵将料浆输送到分料箱后,通过溜槽流入各料浆槽。本条对溜槽和管道的坡度提出了要求,可以保证料浆自流畅通。溜槽配置时,还要考虑安装、操作和清理要求。

8 预脱约与溶出

8.1 预脱硅
8.2 溶出喂料泵
8.3 溶出

8.1 预脱硅

8.1.1 预脱硅工序设置及工艺技术条件,应根据铝土矿性质和加工试验结果确定。
8.1.2 预脱硅应采用常压连续作业;预脱硅槽宜采用露天阶梯式配置方式。槽间过料宜采用自流输送方式,也可采用压缩空气辅助提料方式;槽间过料装置可采用封闭溜槽或溜管。预脱硅末槽后应设置缓冲槽和返料泵;预脱硅工序宜设置返砂泵。
8.1.3 预脱硅需要加热时,应符合下列规定:
    1 应采用间接加热方式;
    2 加热设备宜采用套管换热器;
    3 采用套管换热器进行间接加热时,应符合下列规定:
        1)预脱硅套管换热器与溶出套管换热器宜采用集中布置方式;
        2)宜设置料浆缓冲槽和进料泵,进料泵应设置备用;
        3)应设置不凝气排出装置。
8.1.4 预脱硅槽应采用机械搅拌槽,并应设置排汽筒,总有效容积应根据原矿浆的最大流量和预脱硅反应时间确定;预脱硅槽的数量不宜少于4台。
8.1.5 采用双流法溶出时,宜设置碱液槽;采用单流法溶出,且预脱硅料浆与溶出要求的配碱比不一致时,应设置配碱装置。
8.1.6 利用料位差进料时,喂料槽工作液面高度应满足溶出喂料泵进料压力的要求。
8.1.7 预脱硅热媒宜采用溶出系统料浆闪蒸的二次蒸汽,也可采用溶出系统新蒸汽冷凝水自蒸发产生的二次蒸汽,并可设置备用热媒;备用热媒宜采用不大于0.6MPa的饱和蒸汽。
条文说明
8.1.1 铝土矿中含硅矿物的形态不同,其预脱硅效果有明显差异。因此,设计前要根据铝土矿的性质、含硅量多少和铝土矿加工试验,确定预脱硅工序设置的必要性及预脱硅的工艺技术条件。
8.1.2 预脱硅采用常压连续作业,预脱硅槽采用露天阶梯式配置方式,在满足一定高差条件下可以实现自流出料,能简化操作、节省建设投资、降低能耗。预脱硅末槽后设置缓冲槽和返料泵,目的是当液量不平衡时,用来维持进出料平衡和出料槽所需的液位。预脱硅温度较高,接近溶液沸点,若过料方式采用敞开式,蒸汽将外逸,造成热量损失,也影响工人操作。当预脱硅槽内矿浆粒度不能全部满足溶出要求时,需要将其底部含粗颗粒的矿浆返回料浆磨制工序,此时要求设置返砂泵。
8.1.3 本条对预脱硅需要加热时做出了规定。
    1 一般根据铝土矿性质和铝土矿加工试验确定预脱硅是否需要加热,若需要加热,则要求采用间接加热方式,目前蒸汽直接加热方式已很少采用,故不再推荐。
    2 间接加热时采用套管换热器,其具有传热系数高、结疤易清洗、操作简单、节能效果明显等特点。而在预脱硅槽内布置列管式加热器的方式,由于结疤很难清洗和管道易泄漏等原因,已很少采用。
    3 本款对采用套管换热器进行间接加热做出了规定。
        1)预脱硅套管换热器与溶出套管换热器采用集中布置方式,具有节约占地、工艺流程简洁、操作方便等特点。
        2)设置料浆缓冲槽和进料泵是为了防止来料突然中断,导致套管因断料而干涸形成结疤,有利于套管换热器的稳定运行。
        3)套管换热器中的不凝气是一种有害气体,若积累过多,会造成传热效果下降并引起管道或设备振动,有极大的危害。因此,需要选择合理的装置,安全、可靠地排出不凝气。
8.1.4 预脱硅槽内料浆要求进行搅拌,以防止固体颗粒沉淀,并使脱硅反应充分进行。根据原矿浆的最大流量和预脱硅反应时间确定预脱硅槽的总有效容积,可以保证原矿浆通过量最大时的预脱硅效果。根据连续流动反应器的特点和生产实践,连续预脱硅槽的数量不少于4台。
8.1.5 双流法溶出技术已在国内氧化铝厂采用。由于双流法溶出时大部分碱液需要单独加热,当碱液调配工序距离溶出工序较远时,为了操作与控制方便,要在预脱硅工序设置碱液槽。
8.1.6 当溶出喂料泵无进料增压泵时,喂料槽的液面高度所形成的料柱压力要求大于溶出喂料泵的进料压力,避免产生汽蚀现象,保证溶出喂料泵正常运行。
8.1.7 为了充分利用热量和降低溶出末级闪蒸罐的压力,预脱硅的加热热媒推荐使用溶出末级闪蒸罐(低温溶出可能是末两级)产生的二次蒸汽。预脱硅的加热热媒也可以使用新蒸汽冷凝水闪蒸的二次蒸汽。上述两种热媒都是溶出工序启动后才能产出,因此预脱硅作为溶出的前一道工序,可以设置备用热媒在溶出工序启动前使用。

8.2 溶出喂料泵

8.2.1 溶出喂料泵的选择应符合下列规定:
    1 溶出喂料泵形式应根据溶出温度、溶出设备形式、蒸汽压力等进行阻力计算后确定;
    2 采用高温溶出技术输送原矿浆时,宜采用隔膜泵,也可采用水隔泵;
    3 采用高温双流法溶出技术输送碱液时,可采用活塞泵;
    4 采用低温溶出技术输送原矿浆时,宜采用离心泵、水隔泵或隔膜泵;
    5 计算溶出喂料泵的工作压力时,溶出喂料泵的额定流量和工作压力应根据一个运行周期内各阶段结疤变化情况确定,并应满足溶出生产的要求;
    6 溶出喂料泵宜采用变频调速调节方式,并应设置备用喂料泵,也可采用多台规格相同的泵并联低负荷运行的方式。
8.2.2 溶出喂料泵出料口端应设置压力检测和压力报警装置。
8.2.3 溶出喂料泵应设置联锁自动停车安全装置。
8.2.4 溶出喂料泵进料口、出料口强度应满足生产运行工况的要求。
条文说明
8.2.1 本条对溶出喂料泵的选择做出了规定。
    1 溶出喂料泵的工作压力根据溶出温度、阻力损失等确定,中温、高温溶出由于溶出生产压力较高,泵出料口压力一般为5MPa以上,采用隔膜泵或水隔泵才能满足要求;低温溶出由于溶出生产压力较低,泵出料口压力一般为1.5MPa以下,采用离心泵、水隔泵或隔膜泵就能满足要求。
    2 隔膜泵因其性能稳定、运行可靠,而被国内使用高温溶出技术的氧化铝厂普遍采用;水隔泵为近几年的产品,相比隔膜泵有较大的价格优势,可以作为备选设备。
    3 由于循环碱液中固体较少,对泵的过流件和活塞的磨蚀轻微,因而在采用高温双流法溶出时,可以采用活塞泵作碱液的喂料泵。
    4 由于采用低温溶出时喂料泵出料口压力较低,从节约占地和节省建设投资上考虑,选高扬程的离心泵可以满足生产要求,且此类离心泵已成功用于氧化铝生产中;如果溶出喂料泵出料口压力较高,现有离心泵不能满足生产时,也可采用水隔泵或隔膜泵。
    5 溶出喂料泵对溶出生产至关重要,因此在选择泵型时,需要计算工作压力。计算时,额定流量和工作压力需要考虑一个运行周期内不同阶段结疤造成的影响,以确保泵的额定流量和工作压力满足溶出生产要求。
    6 多台规格相同的溶出喂料泵并联低负荷运行虽然会增加电耗,但能延长设备的运行时间,降低发生故障的概率,一些氧化铝厂即按此种方式运行。要求规格相同是为了减少溶出喂料泵出料口管道振动,降低管道支架、吊架的设计难度。
8.2.3 低温溶出喂料泵的扬程一般超过120m,高温溶出喂料泵一般采用容积式往复泵,泵出料口压力一般在5MPa以上。泵的工作压力取决于出料端管路的阻力,当发生过料不畅或管路堵塞等情况时,会造成设备、管道和管道附件的工作压力超过额定压力;由于溶出料浆具有不可压缩性,此时的料浆压力会骤然升高,导致设备、管道和管道附件开裂,料浆喷出,造成重大安全事故。因此,需要设置联锁自动停车安全装置。

8.3 溶出

8.3.1 溶出工艺流程和工艺技术条件,应根据铝土矿性质、铝土矿加工试验,经技术经济比较后确定。
8.3.2 溶出宜采用间接加热高温溶出技术或低温溶出技术;一水硬铝石型铝土矿的溶出设计温度不宜低于260℃,三水铝石型铝土矿的溶出设计温度不宜低于140℃,混合型铝土矿的溶出设计温度应根据铝土矿加工试验和技术经济比较结果确定。
8.3.3 溶出热媒可采用蒸汽或熔盐。采用蒸汽时,应采用热电厂蒸汽不减压方式直接提供,用汽压力与供汽压力存在差值时,宜采用背压发电方式提供。
8.3.4 溶出工艺主体设备的选择应符合下列规定:
    1 矿浆加热宜采用套管换热器;采用高温溶出技术时,高温段套管应设置备用;矿浆停留溶出设备可采用溶出器,也可采用管道;
    2 矿浆停留溶出所需的总有效容积,应根据工作温度下矿浆最大流量、铝土矿加工试验确定的溶出反应时间和连续流动反应器的特点确定;
    3 采用管道停留溶出时,管道流速宜根据磨矿粒度、碱液浓度、固体含量、经济指标等条件确定,管道规格和长度应根据工作温度下矿浆最大流量、铝土矿加工试验确定的溶出反应间和管道流速确定;
    4 采用间接加热时,换热面积宜根据一个清理周期末期的传热系数计算后确定。
8.3.5 溶出系统的热量利用应符合下列规定:
    1 溶出矿浆自蒸发降温的级数应根据溶出工艺技术条件确定;
    2 溶出矿浆自蒸发降温产生的二次蒸汽可作为原矿浆、碱液、蒸发原液的预热热源,但不得并入低压热力管网;
    3 预热段产生的二次蒸汽冷凝水热量应在溶出系统内利用,二次蒸汽冷凝水宜作为赤泥洗涤水,二次蒸汽冷凝水泵宜设置备用;
    4 新蒸汽冷凝水的热量利用应符合下列规定:
        1)可在溶出车间和母液蒸发车间利用;
        2)新蒸汽冷凝水的热量经利用后应进行检测,并应设置电导率变送器、硅酸盐分析仪和铁离子分析仪等自动检测装置,检测合格的新蒸汽冷凝水应返回热电厂,检测不合格的新蒸汽冷凝水宜输送至母液蒸发工序;
        3)新建的氧化铝厂,新蒸汽冷凝水应直接返回热电厂除氧器;
        4)新蒸汽冷凝水泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用。
8.3.6 溶出稀释系统的工艺设计应符合下列规定:
    1 应设置矿浆稀释槽和稀释泵,稀释泵电源应为一级负荷,稀释泵发生故障或跳停时,应采取防止溶出系统工作压力超过额定压力的措施;
    2 稀释槽应设置排汽筒,并宜设置水封溢流管;
    3 稀释泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用;
    4 稀释槽槽顶应设置洗水加热器。
8.3.7 溶出系统的预热段宜设置新蒸汽热源。
8.3.8 套管换热器、溶出器、料浆自蒸发器应设置不凝气排出装置。
条文说明
8.3.1 采用拜耳法生产时,溶出是氧化铝厂的核心工序,是影响生产能力的关键工序之一。要保证氧化铝生产达标达产,就要求选择合理的溶出工艺流程和确定先进的工艺技术条件,需要根据铝土矿性质和铝土矿加工试验结果,经技术经济比较后综合确定。
8.3.2 间接加热方式与直接加热方式相比,溶出可以大幅度减少蒸发水量,降低能耗,控制洗水用量,降低附液损失。本条规定的溶出温度,是根据实验室试验和生产实践经验并进行针对性的技术经济比较确定的。一水硬铝石型和混合型铝土矿推荐采用高温溶出技术,三水铝石型铝土矿推荐采用低温溶出技术。一水硬铝石型铝土矿的溶出设计温度一般不低于260℃,三水铝石型铝土矿的溶出设计温度一般不低于140℃,都是基于铝土矿的特点,并根据铝土矿加工试验和生产实践确定的。
8.3.3 目前,国内氧化铝厂间接加热溶出的热媒,大多使用饱和蒸汽,也有使用熔盐。采用何种热媒,需要根据场地条件经技术经济比较后确定。受场地条件限制只能采用蒸汽直接加热时,采用过热蒸汽可以减少对溶出矿浆的冲淡。
8.3.4 本条对溶出工艺主体设备的选择做出了规定。
    1 目前尚有部分列管式换热器、带搅拌的溶出器在使用,但已逐渐退出生产,不便作为新建氧化铝厂的优选设备。国内新建氧化铝厂溶出工艺所用的加热设备,均为套管换热器,根据生产能力可以采用单套管或多套管。当采用高温溶出技术时,由于高温段更易生成结疤,为了不影响生产,要求设置备用套管。矿浆停留溶出设备通常使用溶出器或管道。
    4 由于矿浆加热时换热器易生成结疤,故间接加热换热器的传热系数在一个清理周期的初期和末期差别较大,因此在计算热换面积时,需要综合考虑传热系数下降这一因素,确保溶出效果,达到稳定生产。
8.3.5 本条对溶出系统的热量利用做出了规定。
    2 由于铝土矿中含有机物等,在溶出时易转变成可燃性气体,如甲烷、氢气等,若将溶出产生的二次蒸汽并入低压热力管网,用户端不易察觉,极易发生安全事故;且单独进行热利用时,也需要采取必要的安全措施。
    4 对于新建的氧化铝厂,要求设计新蒸汽冷凝水直接返回热电厂除氧器的流程,但在氧化铝厂运行初期,新蒸汽冷凝水可能存在检测不合格的情况,故工艺设计时,需要考虑运行初期检测不合格的新蒸汽冷凝水的去向。
8.3.6 本条对溶出稀释系统的工艺设计做出了规定。
    1 稀释泵电源要求为一级负荷,以确保供电可靠。
    2 稀释槽设置水封溢流管可以防止稀释槽内的二次蒸汽从溢流口外溢。
    4 出料溶出矿浆温度较高,进稀释槽后会有大量蒸汽排出,因而需要设置洗水加热器,将蒸汽冷凝并回收其热量。
8.3.7 溶出预热段采用溶出矿浆自蒸发排出的二次蒸汽作为热源,但在启动时,这部分二次蒸汽尚未产生,因此推荐在预热段设置新蒸汽热源。
8.3.8 套管换热器、溶出器、料浆自蒸发器中的不凝气是一种有害气体,若积累过多,会造成传热效果下降并引起管道或设备振动,有极大的危害。因此,需要选择合理的装置,安全、可靠地排出不凝气。

9 熟料烧成与破碎

9.1 煤粉制备
9.2 熟料烧成
9.3 熟料破碎

9.1 煤粉制备

9.1.1 煤粉磨的生产能力应为熟料窑设计耗煤总量的1.15倍~1.20倍。
9.1.2 供煤系统的工艺设计,应符合下列规定:
    1 熟料窑的数量不多于3台时,可采用单路输送设备;熟料窑熟料多于3台时,宜采用双路输送设备;
    2 煤粉输送应采取密闭措施。
9.1.3 煤粉磨系统的工艺设计应符合下列规定:
    1 煤粉磨的选择应根据生产规模、场地条件、原煤性质、技术条件及经济性等因素确定;
    2 煤粉磨可采用风扫式球磨机或立式辊磨机;采用立式辊磨机时,原煤入磨前应设置除铁装置及金属探测报警装置;
    3 煤粉磨前应设置原煤仓,原煤仓的贮量不应小于熟料窑8h的耗煤量;
    4 原煤仓下饲煤设备宜采用密封式定量给煤机或定容式给煤机,饲煤设备的生产能力不应小于煤粉磨生产能力计算值的1.1倍~1.2倍;
    5 采用球磨机时,煤粉制备车间应设置钢球堆放场地,并应布置在起重机工作区域内;
    6 煤粉不宜采用斗式提升机输送。
9.1.4 熟料窑前应设置煤粉仓,煤粉仓的贮量不宜小于熟料窑4h的耗煤量,且不宜大于熟料窑6h的耗煤量,煤粉仓宜设置称重传感器。
9.1.5 煤粉磨与熟料窑宜采用一对一配置方式;设置多个煤粉仓时,煤粉仓进料口应设置煤粉互通输送设备。
9.1.6 利用熟料窑窑头的热风作为煤粉制备的烘干热源时,若采用多通道燃烧器,烟气宜经煤粉磨专用的耐温布袋除尘器净化后排放;若采用单通道燃烧器,烟气宜经煤粉磨排粉机与熟料窑前鼓风机构成的循环回路引入熟料窑。
9.1.7 煤粉制备系统应进行惰化设计,并应配置灭火设施;煤粉仓、粗粉分离器、细粉分离器、耐温布袋除尘器和输送煤粉管道应设置防爆装置。
9.1.8 原煤仓应设置惰性气体及灭火介质的引入管;煤粉仓应设置惰性气体及灭火介质的引入管,并应接至煤粉仓的上部,介质流应与煤粉仓顶盖平行。
9.1.9 煤粉仓、除尘器应设置温度和一氧化碳检测及自动报警装置。
9.1.10 煤粉磨检测系统应与二氧化碳、一氧化碳检测系统分开设置。
9.1.11 煤粉制备的工艺设备、风管、煤粉仓等设施应采用防静电设计,并应符合现行国家标准《导(防)静电地面设计规范》GB50515的有关规定。
9.1.12 除尘系统的选择应符合现行行业标准《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273的有关规定。
9.1.13 煤粉制备的安全设计应符合现行国家标准《粉尘防爆安全规程》GB15577及国家有关可燃性粉尘的有关规定。
条文说明
9.1.1 为了保证熟料窑煤粉的供应,煤粉磨的生产能力要有一定的裕量。本条规定是根据我国氧化铝厂的生产实践,依照现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295制定的。
9.1.3 本条对煤粉磨系统的工艺设计做出了规定。
    2 煤粉磨传统上一直使用球磨机,其结构基本与水泥粉磨的球磨机类似,属于风扫式,并且大型煤粉磨均带有烘干仓,以适应煤粉附着水含量较大的特点。从节能的角度来看,立式辊磨机有取代球磨机的趋势,除了现代大中型水泥厂对较难磨的无烟煤采用风扫式球磨机制备煤粉外,大都采用立式辊磨机。
    根据《新型干法水泥厂工艺设计手册》(严生,常捷,程麟.中国建材工业出版社,2007),立式辊磨机较球磨机节能15%~25%,同时,立式辊磨机还具有占地小、进料粒度大、生产控制灵活、粒度易调整等优点。
    3 煤粉磨前设置原煤仓,可以保证煤粉磨供料的稳定,原煤仓的贮量根据供煤作业条件和生产实践确定。
    6 斗式提升机输送煤粉时,煤粉会撒落、堆积在设备底部,易产生自燃,存在安全隐患,故不采用斗式提升机。
9.1.4 为保证熟料窑的正常运行,煤粉磨与熟料窑之间需要设置煤粉仓,其贮量不小于熟料窑4h的耗煤量,但也不大于熟料窑6h的煤耗量,这是根据生产实践,并综合考虑生产和安全要求确定的。煤粉仓设置称重传感器,可以掌握煤粉仓的贮量,有利于稳定生产和实现自动控制。
9.1.5 在正常运行条件下,一台煤粉磨供应一台熟料窑可以避免熟料窑、煤粉磨之间的相互影响。由于煤粉磨的生产能力为熟料窑所需耗煤量的1.15倍~1.20倍,当有多个煤粉仓时,在煤粉仓进料口设置仓间互通的输送设备,可以作为某台煤粉磨出现事故时的应急之用。
9.1.6 采用多通道燃烧器时要求配罗茨鼓风机,由窑头引出的热风引入煤粉磨烘干煤粉后,含煤粉的烟气不进入罗茨鼓风机,且气量也受限制,故推荐烟气经煤粉磨专用的耐温布袋除尘器净化后排放。采用单通道燃烧器时,含煤粉的烟气则可以经煤粉磨引风机与熟料窑前鼓风机构成的循环回路引入熟料窑,这样既可以使烟气中的煤粉得到充分回收和利用,也间接减轻含煤粉的烟气造成的污染,改善环境,还可以简化烘干流程。
9.1.7 煤粉制备系统中经过烘干研磨的煤粉,具有颗粒细、表面积大的特点,若煤粉与空气中的氧接触,则存在自燃与爆炸的危险,氧化铝厂就发生过因煤粉达到爆炸极限导致的火灾和爆炸事故,造成了人员伤亡和财产损失。因此煤粉制备系统应进行惰化设计,在煤粉制备系统的启动、停止、待机期间,以及监控系统发出警报时,采取控爆、抑爆措施。同时,为降低火灾事故造成的损失,煤粉制备工序应设置灭火器或消防给水装置等灭火设施。
    煤粉仓等存在浓相煤粉环境的设备在发生事故时,须释放事故状态下的压力,以保护相应的设备、设施安全,防止造成重大人员伤亡和财产损失,因此必须设置防爆装置。
9.1.9 在煤粉仓、除尘器上设置温度检测及自动报警装置,是为了即时检测设备内的温度和一氧化碳含量的变化,以便采取处理措施,防止煤粉自燃,预防爆炸事故发生。煤粉堆积时的自燃温度为120℃~150℃,安全温度一般控制在60℃以下。一氧化碳含量达到约800mg/L时要求自动报警,达到约1200mg/L时要求关闭设备进料口和出料口位置的阀门。
9.1.10 为防止检测系统误报,出现安全隐患,要求煤粉磨检测系统与二氧化碳、一氧化碳检测系统分开设置。
9.1.11 进行防静电设计是为了保证安全生产,防止意外事故发生。
9.1.13 根据原国家安全生产监督管理总局(现为应急管理部)发布的《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015版)》和《工贸行业可燃性粉尘作业场所工艺设施防爆技术指南(试行)》的要求,涉爆企业在工艺、设备、管理等方面必须做好粉尘防爆工作。氧化铝厂煤粉制备车间产生的煤粉[褐煤粉尘、褐煤/无烟煤(80:20)粉尘]属于可燃性粉尘,应当严格按照国家法规要求落实防爆技术措施。

9.2 熟料烧成

9.2.1 熟料烧成工序的生产能力应根据氧化铝厂的生产规模、生产方法、生产每吨氧化铝所需熟料量和熟料窑作业条件等确定。
9.2.2 煤粉饲料设备宜采用密封式定量饲煤装置或定容式饲煤装置,饲料设备的生产能力应满足熟料窑启动、正常生产和处理结圈的需要。
9.2.3 燃烧器宜采用多通道燃烧器,也可采用单通道燃烧器。
9.2.4 采用多通道燃烧器时,一次风量占理论空气量的比例不应大于15%,一次风的送煤风与冷风比例应根据燃烧器形式确定。当采用单通道燃烧器时,一次风量占理论空气量的比例宜为20%~30%。
9.2.5 熟料窑窑前鼓风机应采用变频调速调节方式,风机的风量和风压富裕系数可取1.15~1.25。
9.2.6 熟料烧成工序可设置轻油点火及轻油辅助燃烧装置。
9.2.7 熟料窑的工艺设计应符合下列规定:
    1 生产能力应根据类似工况实际生产数据或半工业试验数据经计算确定;
    2 饲料方式,宜采用半干法喂料方式或干法喂料方式;
    3 宜采用直筒窑形式,电动机驱动宜采用变频调速调节方式;
    4 熟料窑的数量不应少于2台;
    5 2台熟料窑并行布置时,应符合下列规定:
        1)中心距应满足窑头和窑尾设备布置的要求;
        2)窑间检修通道的宽度不应小于6m。
9.2.8 熟料冷却设备可采用单筒冷却机或篦式冷却机,生产能力应为熟料窑额定生产能力的1.15倍~1.20倍。
9.2.9 熟料窑窑尾排风机的工艺设计应符合下列规定:
    1 排风机的风量和风压富裕系数宜取1.2~1.3;
    2 排风机应采用变频调速调节方式。
9.2.10 熟料窑窑尾烟气中含硫或含氮氧化物直接排放不能达标时,应设置脱硫装置或脱硝装置。
9.2.11 采用机械排风时,烟囱出气口烟气流速可取10m/s~16m/s,烟囱高度应根据排出烟气的阻力和烟气排放浓度的要求确定,烟囱设计应符合现行国家标准《烟囱工程技术标准》GB/T50051的有关规定。
9.2.12 熟料窑饲料泵的选择应符合下列规定:
    1 饲料泵宜采用隔膜泵或油隔离泵,也可采用串联离心泵,饲料泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用;
    2 饲料泵的额定流量应满足熟料窑最大生产能力的要求,饲料泵的工作压力应满足料浆雾化和射程要求。
9.2.13 熟料窑饲料泵应设置压力检测、压力报警装置。
9.2.14 熟料窑饲料高压泵应设置联锁自动停车安全装置。
9.2.15 在熟料窑窑头应设置耐火砖的机械吊运装置和堆放场地。
条文说明
9.2.1 采用联合法生产时,熟料烧成工序用来处理拜耳法赤泥,因而在确定熟料烧成工序的生产能力时,需要与拜耳法溶出工序的生产能力和烧结法系统的碱平衡相适应,以保证拜耳法系统和烧结法系统的平衡。
9.2.2 熟料窑在启动、正常运行和处理结圈时,煤粉消耗量相差很大。因此,要求饲料设备的生产能力和调节范围要满足上述不同工况的要求。
9.2.3 目前,多通道燃烧器和单通道燃烧器在国内氧化铝厂均有采用。单通道燃烧器对燃煤挥发分含量要求较高,而多通道燃烧器可以使用挥发分较低和质地较差的燃煤,但装置较复杂,运行费用较高。经调查,采用何种形式的燃烧器主要取决于所在地燃煤的来源和价格。
9.2.5 经调查,风机的风量和风压富裕系数取1.15~1.25较为适宜。
9.2.6 设置轻油辅助燃烧装置,有利于严格控制烘炉温度,按烘炉温度曲线进行烘炉操作是保证熟料窑内衬长期安全运行的重要条件。此外,可以简化点火作业和供煤粉磨冷态启动。
9.2.7 本条对熟料窑的工艺设计做出了规定。
    1 熟料窑是集燃料燃烧、传热传质、化学反应、物料输送于一体的反应设备,影响其生产能力的因素很多,至今国内外尚无严格的计算生产能力的理论计算方法,只能利用某种假设条件下的经验公式。而使用经验公式计算的生产能力往往与实际生产能力有出入,很难做到根据某一经验公式的计算结果确定熟料窑的生产能力。因此,设计上通常采用相似条件下的实际生产数据,按单位传热面积生产能力或单位容积生产能力推算,并进行必要的修正,确定熟料窑的生产能力。
    2 借鉴水泥工艺烧结技术,将湿法烧结改为干法烧结,节能效果明显。因此,氧化铝厂的熟料烧结工艺需要加强技术攻关,尽快形成并应用半干法或干法烧结技术。
    3 直筒窑加工制造简单,备品、备件统一,筑炉和检修方便。多年生产实践表明,直筒窑使用情况良好。
    4 熟料窑要定期进行检修,检修更换耐火砖时,停窑时间较长,通常为8d~12d。为保障氧化铝生产连续性,要求熟料窑的数量不能少于2台。
    5 2台熟料窑之间留有检修通道,可以方便起重机吊装作业和其他车辆进出,便于施工安装与检修维护。
9.2.8 单筒冷却机具有热回收率高、加工制造简单、操作检修方便、无废气排放、散热损失大、适用于不同块状的熟料等特点,篦式冷却机具有生产能力大、热回收率高、排出冷却机的熟料温度低、散热损失小、不适用于大块熟料等特点。此外,熟料在冷却机中冷却速度缓慢,有利于改善熟料质量,提高溶出率。生产实践表明,单筒冷却机和篦式冷却机适于冷却氧化铝熟料。冷却机的生产能力除要满足熟料窑正常生产需要外,还要适应熟料窑出料时不正常的负荷及熟料窑高产的需要。本条关于生产能力的规定是根据生产经验制定的。
9.2.9 实际生产过程中,由于熟料窑产量波动和窑尾除尘系统存在漏风,进入排风机的烟气量大于理论计算值。本条第1款是依照现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295和《有色金属冶炼厂收尘设计规范》GB50753的有关规定,结合氧化铝厂的具体情况制定的。
9.2.10 目前,氧化铝厂熟料窑窑尾烟气净化装置普遍采用窑尾立烟道重力除尘、旋风除尘器和静电除尘器三级除尘。生产实践表明,采用上述三级除尘排放的烟气可以达到环境保护要求。近年来,由于国家对环境保护的要求越来越严格,自2017年10月1日起,生态环境部在京津冀“2+26”城市区域内实行了严格的环境保护标准,故是否设置脱硫或脱硝装置,要根据烟气排放国家标准和所在地政府执行的标准进行相关工艺设计,使烟气排放满足环境保护要求。
9.2.12 隔膜泵和油隔离泵能满足熟料窑饲料要求,当设计直径小、长度短的熟料窑时,也可以采用串联离心泵饲料。熟料窑一般采用喷入法饲料,饲料泵的额定流量和工作压力要稳定,故饲料泵要求采用变频调速调节方式。由于饲料泵的过流部件需经常更换,为保证熟料窑的正常稳定运行,需要设置备用。
9.2.14 目前,熟料窑的饲料泵多采用容积泵,泵出料口压力一般为2.5MPa左右,泵的工作压力取决于出料端管路的阻力,当发生过料不畅或管路堵塞等情况时,会造成设备、管道和管道附件的工作压力超过额定压力;由于生料浆具有不可压缩性,此时的料浆压力会骤然升高,导致设备、管道和管道附件开裂,料浆喷出,造成重大安全事故。因此需要设置联锁自动停车安全装置。
9.2.15 熟料窑需要定期进行检修和更换烧成带耐火砖。更换耐火砖前,通常将耐火砖吊运至熟料窑窑头平台堆放,以便在更换耐火砖时使用。

9.3 熟料破碎

9.3.1 破碎流程应根据熟料溶出设备类型和熟料溶出对熟料粒度的要求确定。
9.3.2 熟料溶出采用球磨机时,熟料破碎可采用预先筛分、一段或两段开路的破碎流程;熟料采用颚式破碎机作为一段破碎流程时,破碎粒度不应大于60mm;熟料采用颚式破碎机作为一段破碎、辊磨机作为二段细碎流程时,破碎粒度不应大于20mm。
9.3.3 熟料溶出设备采用筒形溶出器、棒磨机两段溶出时,熟料破碎宜采用预先筛分、一段颚式破碎机、二段圆锥破碎机闭路的破碎流程,破碎粒度不应大于10mm。
9.3.4 熟料输送设备的生产能力应满足熟料烧成最大生产能力的要求,并应设置备用输送设备。
9.3.5 熟料破碎系统的设备应与熟料输送系统的设备联锁控制。
9.3.6 熟料仓宜临近熟料溶出布置,熟料溶出磨与熟料仓宜采用一对一配置方式。
9.3.7 熟料仓的贮量应根据熟料烧成与熟料溶出生产能力的平衡情况,以及单台熟料窑的生产能力与检修时间,经分析后确定。
条文说明
9.3.1 不同的溶出工艺和设备对熟料粒度要求不同,熟料破碎流程也不同。
9.3.2 采用球磨机溶出熟料时,煅烧后的熟料大部分不需要破碎,可以采用预先筛分的一段开路破碎流程;若熟料硬度较大,可以采用预先筛分的两段开路破碎流程。
9.3.3 本条采用的熟料破碎流程,是根据国外成熟的生产实际制定的。
9.3.6 熟料仓与熟料溶出临近布置,可以减少熟料转运,有利于熟料溶出设备的稳定运行。
9.3.7 在氧化铝厂工艺设计和实际生产中,熟料烧成和熟料溶出的生产能力不一定平衡,当两个工序的生产能力不平衡时,为了生产的正常运行,需要设置熟料仓进行缓冲。另外,熟料窑在生产过程中也需要定期进行停窑检修,为了不影响后续工序的正常运行,当停窑检修时,可以使用熟料仓贮存熟料。

10 熟料溶出

10.0.1 熟料溶出采用低碳钠溶出工艺时,熟料溶出过程中可不额外添加碳酸钠。
10.0.2 采用烧结法生产时,熟料溶出可采用一段磨料或两段磨料的溶出流程;采用联合法生产时,熟料溶出可采用一段磨料溶出流程,也可采用一段筒形溶出器、二段球磨机的两段磨料溶出流程,还可均采用球磨机的两段磨料溶出流程。
10.0.3 一段磨料或两段磨料的熟料溶出设备宜采用溢流型球磨机,可设置高堰式单螺旋分级机或旋流器组,并应设置备用磨机。
10.0.4 溶出磨的生产能力应根据实际生产数据或试验结果经计算确定。
10.0.5 溶出饲料设备可采用裙式输送机或耐热带式输送机,裙式输送机应采用变频调速调节方式进行输送,带式输送机应采用可计量形式。
10.0.6 熟料溶出应设置赤泥洗液槽,并可根据需要设置氢氧化铝洗液槽、碳分母液槽和种分母液槽;宜采用锥底形贮槽。
10.0.7 溶出浆液槽应采用机械搅拌槽,并应设置备用浆液槽;浆液槽与浆液泵宜采用一对一配置方式。
10.0.8 溶出磨及分级机布置于厂房内时,厂房的通风方式应根据作业条件确定,可采用自然通风方式或设置强制排汽装置。
10.0.9 熟料溶出车间应设置钢球的堆放场地,磨机布置于厂房内时,磨机和钢球应布置在起重机工作区域内。
10.0.10 碱液槽和料浆槽应设置排汽筒。
条文说明
10.0.2 一段磨料或两段磨料溶出流程是我国开发的熟料溶出技术,目前在国内氧化铝厂均有采用。
10.0.3 在国内熟料溶出设备已有使用格子型和溢流型球磨机的生产实践,溢流型球磨机的生产能力和溶出工艺指标与格子型球磨相当,但其具有运转周期长、清理维护工作量小的优点,因此,推荐采用溢流型球磨机。同时,可以设置高堰式单螺旋分级机或旋流器组。为了保证氧化铝生产的稳定运行,需要设置备用磨机,以便在设备检修和发生意外事故时,启动备用磨机进行生产。
10.0.4 溶出磨的生产能力取决于熟料性质、磨机形式和规格。当熟料性质、磨机形式与已有氧化铝厂相近时,可以采用实际生产数据推算确定,否则,需要根据试验数据计算确定。
10.0.5 裙式输送机运行平稳,输送量调节方便,又能适应温度较高的物料,可以满足生产要求。可计量耐热带式输送机的最高使用温度达180℃,当输送物料温度低于此温度时可以采用。
10.0.6 用于溶出熟料的溶剂主要是后续工序返回的赤泥洗液,故需要设置赤泥洗液槽。有时因工艺的需要,配入一定数量的碳分母液或种分母液以及氢氧化铝洗液返回溶出熟料。
10.0.7 溶出浆液反应后生成的水化石榴石或水化铁石榴石等,易形成结疤,造成管道和阀门堵塞,影响生产的正常运行。根据生产经验,采用1台溶出浆液槽配置1台泵,能简化输送的管路,还能减少管道上切换阀门的数量,使操作灵活,清理检修也方便。
10.0.8 由于熟料和溶出浆液温度都较高,在熟料溶出过程中有水蒸气逸出,为此,一般在溶出磨下料口、出料口及分级机上方设置排汽罩,厂房通风可以采用自然通风方式。在寒冷地区,容易产生大量水蒸气时,封闭厂房需要设置强制排汽装置。

11 赤泥分离洗涤与压滤

11.1 赤泥分离与洗涤
11.2 絮凝剂制备
11.3 赤泥外排
11.4 赤泥压滤

11.1 赤泥分离与洗涤

11.1.1 赤泥浆液宜添加絮凝剂辅助液固分离作业,工艺流程应根据沉降槽最大进料固体含量能满足赤泥沉降作业条件的要求确定。
11.1.2 赤泥洗涤宜采用多次逆流洗涤流程,外排至堆场堆存的赤泥附液中苛性氧化钠的含量,每吨干赤泥中不应大于5kg。
11.1.3 采用拜耳法和联合法生产时,拜耳法赤泥沉降分离与洗涤设备宜采用深锥沉降槽或单层平底沉降槽。
11.1.4 采用烧结法和联合法生产时,烧结法赤泥沉降分离与洗涤设备宜采用单层锥底沉降槽或深锥沉降槽,也可采用翻盘真空过滤机或带式真空过滤机等。
11.1.5 分离沉降槽和洗涤沉降槽应设置备用。
11.1.6 沉降槽底流采用泵输送时,泵进料口管道上应设置除疤装置;沉降槽溢流可采用泵输送,也可采用自流输送方式。底流泵和溢流泵可设置备用。
11.1.7 烧结法赤泥分离沉降槽形式,应根据降低二次反应损失的要求确定;分离沉降槽应临近熟料溶出工序布置。收
11.1.8 沉降槽泥层应进行监测,监测装置宜采用非接触式泥层界面仪。
11.1.9 沉降槽宜采用露天配置方式,沉降槽顶部应设置人行通道。
条文说明
11.1.1 采用沉降槽分离洗涤赤泥,具有设备简单、运行费用低、操作维护简便、添加絮凝剂可以显著改善赤泥沉降性能等优点,故被氧化铝厂广泛采用。
    为获得赤泥在溶液中的最佳沉降速度,固体含量不能太高,若沉降槽进料的固体含量过高,会显著降低赤泥在溶液中的沉降速度,降低沉降槽的生产能力。在这种情况下,要采用稀释进料或其他方式来降低沉降槽进料的固体含量,以保证沉降槽的生产能力。赤泥在溶液中的最佳沉降速度除与进料的固体含量有关外,还与添加的絮凝剂的种类、数量及物料温度有关。
11.1.2 近些年随着生产操作控制水平的提高,外排至堆场堆存的赤泥附液中苛性氧化钠的含量普遍下降到每吨干赤泥小于5kg。
11.1.3 国内氧化铝厂已广泛采用深锥沉降槽,深锥沉降槽单位沉降面积的生产能力高、底流固体含量高、占地少、水解损失少,适用于拜耳法赤泥分离洗涤过程。
11.1.4 烧结法赤泥含有原硅酸钙,若赤泥停留时间过长,将导致严重的二次反应发生,从而造成氧化铝及氧化钠的损失。因此,近年来国内部分氧化铝厂针对烧结法生产的快速分离进行了一些研究,尤其是翻盘真空过滤机、带式真空过滤机的研究进展较快,目前已在一些氧化铝厂成功应用。
11.1.5 赤泥分离、洗涤沉降槽均需定期清理和检修,且持续时间较长,为保证生产的正常运行,需要设置备用沉降槽。
    当分离和洗涤沉降槽的规格相差较大、互为备用时生产能力不适应,或沉降槽数量较多、清理检修周期排不开,或采用不同结构形式的沉降槽,或因配置原因不适宜互为备用等,应当分别设置备用沉降槽,不能共用备用沉降槽。
11.1.6 近年来,由于赤泥分离与洗涤车间平面布置的集中化、总图占地减少等原因,部分氧化铝厂的分离沉降槽或一洗沉降槽溢流采用自流输送方式,运行也较为平稳。因此,沉降槽的溢流除采用泵输送外,采用自流输送方式也在考虑之列。
11.1.7 采用烧结法生产时,若分离沉降槽选型不当,会造成液体和赤泥接触时间过长,增加二次反应损失,熟料溶出浆液易在设备、管路上形成结疤。为了减少输送管路系统的结疤和清理工作量,赤泥分离沉降槽要求临近熟料溶出工序布置。
11.1.8 为了减少赤泥附液损失和絮凝剂的添加量,降低生产成本,要求对沉降槽的泥层进行监测与控制。传统的监测装置为接触式泥层界面仪,具有间断型点式测量、探头易结疤、探头需要定期更换、需要设置冲洗水装置且易受工作环境影响、设计结构中的配件需定期更换等特点。目前,新型的监测装置为非接触式泥层界面仪,具有实时测量、不结疤、探头使用寿命长、不用设置冲洗水装置、一次固定成型、免维护等特点。非接触式泥层界面仪已成功应用于多个氧化铝厂,易实现智能化控制,并能为企业创造效益。
11.1.9 沉降槽顶设置独立的人行通道,可以保证通行人员的安全,避免发生槽顶塌落事故。

11.2 絮凝剂制备

11.2.1 絮凝剂的种类、用量和工艺技术条件应根据试验确定。
11.2.2 絮凝剂制备工序宜临近赤泥分离与洗涤工序布置。
11.2.3 碱水制备、粉状絮凝剂制备、液体絮凝剂制备、成品絮凝剂添加和二次稀释等装置的设置,应根据需要确定,并应布置于封闭厂房内。封闭厂房内应设置絮凝剂贮存、搬运装置及场地。
11.2.4 絮凝剂制备作业应采用自动制备、自动计量和自动添加方式。
11.2.5 碱水制备过程宜采用软水或母液蒸发工序产生的二次蒸汽冷凝水,碱水中氢氧化钠含量应为8g/L~12g/L,温度不应超过50℃。
条文说明
11.2.1 絮凝剂种类的选择及用量的确定与赤泥的性质密切相关,不同赤泥所适用的絮凝剂及其用量可能会有差别。
11.2.2 临近布置有利于絮凝剂的自动添加与自动控制作业。
11.2.3 絮凝剂贮存需要满足遮光、保温等条件。
11.2.5 根据生产经验,使用软水制备絮凝剂,絮凝剂的消耗量可以降低10%。碱水要求不含杂质及悬浮物。

11.3 赤泥外排

11.3.1 赤泥外排泵形式应根据赤泥的最大流量、固体含量、黏度和最终堆存高度等条件进行阻力计算后确定,可采用离心泵、隔膜泵或水隔泵。
11.3.2 赤泥外排泵输送赤泥时,应符合下列规定:
    1 应采用变频调速调节方式,并应设置备用外排泵;
    2 应设置压力检测和压力报警装置;
    3 应设置管道冲洗装置。
11.3.3 赤泥外排采用高压泵时,应设置联锁自动停车安全装置。
11.3.4 长距离输送的赤泥外排管线壁厚宜分段设计,并应设置安全装置。
条文说明
11.3.1 进行赤泥外排泵选型计算时,不仅要按赤泥的最大流量、固体含量、黏度、最终堆存高度等条件计算泵的工作压力,还需要考虑外排至堆场堆存的赤泥液固比波动增大的不利条件,以保证在任何情况下都能满足外排赤泥的输送要求。赤泥外排输送时,输送距离一般都较远,此时泵出料口需要较高的工作压力,推荐采用隔膜泵输送;但也有少数赤泥堆场修建在氧化铝厂附近,此时泵出料口需要的工作压力不高,推荐采用离心泵输送。
11.3.2 设置管道冲洗装置是为了避免当赤泥输送管线长期停车时,赤泥浆液中的固体沉淀后堵塞管道,对生产造成影响。
11.3.3 目前,固体含量高的赤泥外排输送设备多采用高压容积泵,泵的工作压力取决于出料端管路的阻力。当发生过料不畅或管路堵塞等情况时,会造成设备、管道和管道附件的工作压力超过额定压力;由于赤泥料浆具有不可压缩性,此时的料浆压力会骤然升高,导致设备、管道和管道附件开裂,料浆喷出,造成重大安全事故。因此,需要设置联锁自动停车安全装置。
11.3.4 当赤泥堆场距离厂区较远时,外排泵出料口的工作压力很高,此时,若按外排泵出料口的工作压力设计整条管线的壁厚,则显得不甚经济。当赤泥外排管线长度超过10km时推荐采用分段设计,根据阻力计算确定分段设计方案,管线分段设计过程中要求采取必要的安全装置,以避免生产操作不当时因末端管线壁厚减薄而引起安全事故。

11.4 赤泥压滤

11.4.1 压滤设备的选择应符合下列规定:
    1 应根据赤泥干法堆存对赤泥含水率的要求确定,宜采用压滤机;
    2 压滤机的生产能力应根据压滤试验并结合类似工况的生产使用情况确定;
    3 每4台~5台压滤机应配置1台备用压滤机;
    4 压滤机的压榨方式可采用水压榨或压缩空气压榨。
11.4.2 压滤系统应根据生产需要的缓冲时间设置赤泥贮槽,并应配置相应的生产设施;赤泥贮槽应设置备用,并应设置排汽筒。
11.4.3 压滤机喂料泵的工作压力和额定流量应根据压滤机工作的需求确定,压滤机喂料泵应采用变频调速调节方式。
11.4.4 压滤机喂料泵与压滤机可采用一对一配置方式,也可采用一对多配置方式;采用一对多配置方式时,压滤机喂料泵的工作压力和额定流量应满足多台压滤机同时进料的要求;压滤机应设置消声器。
11.4.5 压滤机喂料泵进料口管道上,宜设置除疤装置。
11.4.6 采用空气压榨时,空压机的生产能力应满足多台压滤机同时工作的要求;需要对滤布辅助反吹时,压缩空气用量应增加。
11.4.7 滤液槽及滤液泵的生产能力应根据多台压滤机同时工作排出的液量确定,并应留有裕量。滤液槽应设置排汽筒,滤液泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用。
11.4.8 压滤机出料口下方应设置卸料溜槽,卸料溜槽内宜衬聚四氟乙烯板,溜槽卸料角度不宜小于65°。
11.4.9 赤泥滤饼收集用带式输送机规格应根据压滤机卸饼时间及单次压滤机的生产能力确定。
11.4.10 赤泥滤饼外排用带式输送机规格应根据压滤系统同时生产时外排滤饼的最大量确定。
11.4.11 过滤机配备高压清洗装置时,宜使用新水作为清洗介质,清洗压力不宜小于5.0MPa。
11.4.12 压滤机布置于厂房内时,应设置排汽装置,寒冷地区可设置供暖设施。
条文说明
11.4.1 本条对压滤设备的选择做出了规定。
    1 不同地区的气候条件不同,对赤泥滤饼含水率的要求也不同,甚至同一地区不同季节适宜于堆存的滤饼含水率也不同。为满足赤泥干法堆存对赤泥含水率的要求,采用压滤机可以满足条件,且已广泛应用于生产实际。
    2 由于铝土矿种类不同、磨矿粒度不同等,赤泥的压滤性能差异非常大。因此,要求根据压滤试验并结合类似工况的使用情况,确定压滤机的生产能力。
11.4.2 一台或多台压滤机发生故障,会造成压滤机的生产能力下降。为保证氧化铝生产的连续性,赤泥压滤工序需要有一定的缓冲时间,故需要设置赤泥贮槽,其缓冲量的大小需要结合输送距离及氧化铝厂的生产规模确定。相应生产设施一般包括压滤机喂料泵、压榨泵、空压机、滤液槽、滤液泵、赤泥滤液收集溜槽、赤泥滤饼收集皮带、赤泥滤饼外排皮带等。
11.4.3 压滤机喂料泵的工作压力要满足压滤机进料最大阻力的需求,额定流量要满足压滤机最大进料流量的需求。压滤机喂料泵的工作压力不足时,将导致压滤机喂料管道上的电磁阀关闭延迟,从而导致过滤周期延长,生产能力下降;另外,压滤机喂料泵的额定流量不足也会导致同样的问题。
11.4.5 外排管道中通常含有赤泥结疤、大块物料、阀门组件等杂物,这些杂物若进入压滤机,会造成滤布及滤板损坏。因此,推荐设置除疤装置,并定期进行清理,以保证过滤机的安全使用。
11.4.8 卸料溜槽内衬聚四氟乙烯板可以降低摩擦程度,避免滤饼粘连。
11.4.11 为了避免高压清洗喷头堵塞,推荐使用新水作为清洗介质,清洗压力大于5.0MPa才能保证清洗效果。
11.4.12 由于赤泥压滤过程中会产生大量蒸汽,故需要考虑设置必要的排汽装置。在一些寒冷地区,推荐设置供暖设施,以减少厂房内的蒸汽产生量;同时,要避免水蒸气在屋顶或墙面结露形成水滴或结冰造成安全隐患。

12 控制过滤与精液降温

12.1 控制过滤
12.2 精液降温

12.1 控制过滤

12.1.1 过滤设备应采用立式加压叶滤机,并应设置备用叶滤机。
12.1.2 饲料槽和饲料泵的设置,应符合下列规定:
    1 饲料泵与叶滤机采用一对一配置方式时,叶滤机进料管上宜设置缓冲吸能装置,不宜设置备用饲料泵;
    2 饲料泵与叶滤机采用多对多配置方式时,叶滤机进料管上可不设置缓冲吸能装置,宜设置备用饲料泵;
    3 饲料泵扬程应根据叶滤机进料末期的工作压力计算管道阻力后确定,并应采用变频调速调节方式。
12.1.3 控制过滤工序应设置精液槽、精液泵、滤饼槽和滤饼泵,精液泵应采用变频调速调节方式,精液泵和滤饼泵应设置备用。
12.1.4 多台叶滤机共用滤饼槽时,滤饼槽宜布置在多台叶滤机的中间位置;滤饼槽应设置备用,并应设置排汽筒,输送滤饼的管道坡度不宜小于5%。
12.1.5 过滤过程需要添加助滤剂时,应配置助滤剂添加设施,助滤剂宜采用六水铝酸三钙。
12.1.6 叶滤机过滤系统应设计碱洗和水洗流程,并应设置换布作业和滤片堆放场地。
12.1.7 叶滤机的控制阀门宜采用气动阀门。
条文说明
12.1.1 控制过滤也称铝酸钠溶液精滤。立式加压叶滤机由国外引进,具有生产能力大、自动化程度高、过滤全过程连续作业、占地面积少、维护费用低等优点。目前,这种立式加压叶滤机已实现国产化,在国内外氧化铝厂广泛应用。
12.1.2 本条对饲料槽和饲料泵的设置做出了规定。
    1 饲料槽和饲料泵也称粗液槽和粗液泵。采用饲料泵与叶滤机一对一配置方式时,因叶滤机卸掉滤饼关闭进料阀门瞬时,物料形成的水锤对饲料泵冲击很大。所以,饲料泵至立式加压叶滤机的进料管道上推荐设置缓冲吸能装置。若采用备用饲料泵,需要在管道上设置很多隔断阀门,使得操作复杂,易发生故障,为了简化流程,不推荐设置备用饲料泵。
    2 采用饲料泵与叶滤机多对多配置时,配置的饲料泵规格可以小一些。因一台叶滤机卸掉滤饼关闭进料阀门瞬时,物料形成的水锤对单台饲料泵影响较小,所以饲料泵至立式加压叶滤机的进料管道上可以不设置缓冲吸能装置。为了保证叶滤机供料稳定,推荐设置备用饲料泵。
    3 在叶滤机过滤过程中,饲料泵的初期工作压力低,随着滤饼厚度的增加,工作压力逐渐升高,在进料末期饲料泵的工作压力达到最大,所以饲料泵扬程需要根据叶滤机进料末期的工作压力计算管道阻力后确定。由于饲料泵的工作压力变化范围大,故需要采用变频调速调节方式。
12.1.4 滤饼槽布置在多台叶滤机的中间位置,是为了减少卸掉滤饼的阻力,有利于卸料顺畅。滤饼槽需要定期检修和清理结疤,故需要设置备用。
12.1.5 通常采用石灰乳做助滤剂,石灰乳可以直接添加至饲料槽中,但若将石灰乳经过预制备后生成六水铝酸三钙(tricalciumaluminate hexahydrate,缩写为TCA)再添加到过滤流程中,则助滤效果更好。
12.1.6 过滤作业中,滤布的清理相当重要,需要设计完善的碱洗流程,定期对滤布进行碱洗,延长滤布的使用寿命,并保证叶滤机的生产能力。碱洗后,通常需用热水对叶滤机进行水洗,以去除叶滤机中残余的碱液。
12.1.7 立式加压叶滤机的阀门要求能够快速切换,以顺利实现控制过滤的自动化。气动阀门能够快速开闭且运行可靠,而其他形式控制阀门较气动阀门的动作慢。

12.2 精液降温

12.2.1 精液在分解前应降温;精液降温宜采用精液与种分母液热量置换方式,采用种分母液换热不满足降温要求时,可增加精液与循环水热量置换方式,换热设备宜采用板式换热器。
12.2.2 板式换热器宜采用承压能力不小于1.6MPa的大型板式换热器,板片和密封材质应耐酸碱腐蚀。
12.2.3 精液降温系统应设计碱洗流程,可设置化学清洗流程的接口。
12.2.4 板式换热器进料口和出料口管道上的切换阀门,可采用一体式精母液换向料浆阀。
条文说明
12.2.1 过去,曾采用过精液多级真空降温的方式,即将精液闪蒸出的二次蒸汽与种分母液进行热量置换。由于采用真空降温方式配置的设备多、流程复杂,现已不再采用,目前普遍采用流程简单的板式换热器进行降温。为了更好地利用精液中的热量,在换热器工艺设计和选型时,要求尽量提高换热后母液的温度,少用或不
用循环水进行热量置换。
12.2.2 在氧化铝厂生产中,由于板式换热器的板片薄且密封面多,当板片两侧压力差较大时,溶液容易泄漏。采用承压能力较大的大型板式换热器,可以提高使用寿命,减少清理维修工作量,延长板式换热器的使用周期。当种子过滤工序的设备布置在种分槽槽顶部或临近氢氧化铝产品过滤机布置时,采用换热后的精液冲洗过滤机滤饼,此时板式换热器的工作压力会高于1.6MPa。
12.2.3 为了提高板式换热器的传热效率,需要定期清洗设备和管道上的结疤,故需要设计碱洗流程。当采用循环水进行换热时,需要对板式换热器的进水侧板片进行化学清洗,化学清洗一般采用稀硝酸清洗,目前氧化铝厂的此部分化学清洗通常采用外委方式,设计上只需要留出化学清洗接口即可。
12.2.4 一体式精母液换向料浆阀是针对精液降温流程开发的一种新型阀门,一台阀门就能实现流程切换,简化了管道布置,操作方便,并节约占地。

13 烧结法粗液脱硅

13.1 粗液脱硅
13.2 硅渣分离

13.1 粗液脱硅

13.1.1 粗液脱硅流程应根据氧化铝产品质量对精液硅量指数的要求确定,并应符合下列规定:
    1 精液硅量指数为250~300时,可采用添加硅渣晶种的常压脱硅流程,也可采用添加硅渣晶种先常压脱硅后加压脱硅流程;
    2 精液硅量指数为400~500时,可采用添加硅渣晶种先常压脱硅后加压脱硅流程;
    3 精液硅量指数为600~700时,可采用添加硅渣晶种常压脱硅、一次加压脱硅、一次钠硅渣沉降分离、沉降槽溢流添加石灰乳或其他添加剂的二次脱硅流程;
    4 精液硅量指数大于1000时,可采用添加硅渣晶种常压脱硅、一次加压脱硅、一次钠硅渣沉降分离、沉降槽溢流经叶滤机精滤、叶滤机滤液添加石灰乳或其他添加剂深度脱硅的二次脱硅流程。
13.1.2 加压脱硅应采用套管预(加)热和脱硅机保温间接加热的连续脱硅技术,热媒宜采用饱和蒸汽。
13.1.3 无搅拌串联加压脱硅机的数量应根据脱硅停留时间以及流程短路对脱硅效果的影响确定,每组脱硅机的数量不宜少于3台。
13.1.4 采用间接加热加压脱硅工艺时,应符合下列规定:
    1 粗液脱硅应先进行常压脱硅,并应采用连续作业;
    2 脱硅槽的数量和总有效容积应根据工作温度下最大物料流量和脱硅反应时间确定;
    3 脱硅槽应采用机械搅拌形式,宜采用阶梯式配置方式,可采用压缩空气辅助提料,槽间过料宜采用自流输送方式,过料装置可采用封闭溜槽或管道;
    4 脱硅槽应设置排汽筒。
13.1.5 采用联合法生产时,粗液脱硅可添加拜耳法赤泥作为晶种。
13.1.6 脱硅粗液需要提高苛性比时,应符合下列规定:
    1 可添加种分母液,并可设置种分母液槽;
    2 种分母液宜在常压脱硅槽中加入,也可在加压脱硅浆液自蒸发降温时加入。
13.1.7 脱硅喂料泵形式应根据脱硅矿浆的最大流量和需克服的管道最大阻力确定,可采用离心泵,也可采用隔膜泵,宜采用变频调速调节方式,并应设置备用。
13.1.8 加压脱硅的热量利用应符合下列规定:
    1 脱硅矿浆自蒸发降温应根据工艺技术条件确定自蒸发级数;
    2 脱硅矿浆自蒸发降温排出的二次蒸汽,宜用于粗液加热;
    3 末级自蒸发的二次蒸汽,宜用于加热烧结法赤泥洗涤用水;
    4 采用间接加热方式时,应符合下列规定:
        1)新蒸汽冷凝水的热量经利用后应进行检测,应设置电导率变送器、硅酸盐分析仪和铁离子分析仪等自动检测装置;检测合格的新蒸汽冷凝水应返回热电厂,检测不合格的新蒸汽冷凝水宜送热水站作为赤泥洗涤用水;
        2)预热段产生的二次蒸汽冷凝水的热量经利用后,宜作为赤泥洗涤用水;
        3)新蒸汽冷凝水泵和二次蒸汽冷凝水泵宜设置备用。
13.1.9 采用二次脱硅时,应符合下列规定:
    1 应设置二次脱硅反应槽,总有效容积应根据脱硅反应时间确定,并应设置备用反应槽;
    2 二次脱硅反应槽应采用机械搅拌形式,宜采用阶梯式配置方式,可采用压缩空气辅助提料,槽间过料宜采用自流输送方式,过料装置可采用封闭溜槽或溜管;
    3 二次脱硅反应槽应设置排汽筒。
13.1.10 二次脱硅添加石灰乳时,可设置石灰乳槽和石灰乳泵,石灰乳槽和石灰乳泵应设置备用;二次脱硅添加其他添加剂时,应配置制备设施。
13.1.11 换热器、脱硅机和自蒸发器等设备宜采用露天配置方式,并应设置不凝气排出装置。
13.1.12 间接加热脱硅应采用新蒸汽作为装置启动时的热源。
条文说明
13.1.1 本条对不同精液硅量指数的粗液脱硅流程选择做出了规定。
    1 近年来,国内铝行业就粗液脱硅工艺进行了大量的试验研究工作,取得了较好效果,并已实现产业化。试验和生产实践表明,粗液中添加硅渣作为晶种,并在一定条件下进行常压脱硅,精液硅量指数可以达到250~300。
    2 经调查,粗液中添加硅渣晶种先进行常压脱硅后再进行加压脱硅,精液硅量指数可以达到400~500。
    3 溶液中的二氧化硅转变为含水铝硅酸钠析出的脱硅过程,受二氧化硅在铝酸钠溶液中的平衡溶解度限制,精液硅量指数一般很难超过500。为此,向分离出钠硅渣后的溶液中添加一定数量的石灰乳或其他添加剂,脱硅产物水化石榴石的溶解度低于含水铝硅酸钠,可以提高脱硅后的精液硅量指数。经调查,采用本款中的脱硅流程,精液硅量指数可以达600~700。
    4 为了获得更高的精液硅量指数(如大于1000),并避免溶液中硅渣浮游物回溶影响硅量指数的提高,可以采用本款推荐的流程。
13.1.2 由于间接加热脱硅与蒸汽直接加热脱硅相比,可以降低氧化铝生产的工艺能耗。因此,工业上加压脱硅普遍采用套管预(加)热和脱硅机保温的间接加热连续脱硅技术。
13.1.4 采用间接加热加压脱硅时先进行常压脱硅,是为了使溶液在进入加热器前脱去大部分硅,以减轻加热器的结疤,提高加热器的传热效果,延长加热器的运行周期。
13.1.5 采用联合法生产时,试验和生产实践表明,用拜耳法赤泥作为粗液脱硅的晶种,也可以起到较好的脱硅效果。
13.1.9 常压下添加石灰乳或其他添加剂进行二次脱硅的反应速度,受扩散动力学控制,需要充分的搅拌和足够的反应时间。因此,需要设置二次脱硅反应槽,并采用机械搅拌形式。因脱硅反应槽需要定期清理检修,故应设置备用反应槽。
13.1.10 近年来,国内铝行业研究开发了使用石灰乳和铝酸钠溶液制取六水铝酸三钙作脱硅添加剂的方式,已在工业上应用并取得了较好的脱硅效果。但采用这种添加方式时,需要配置制备设施。
13.1.11 换热器、脱硅机、自蒸发器等设备中的不凝气是一种有害气体,若积累过多,会造成传热效果下降,并易引起管道或设备振动,有极大的危害。因此,需要选择合理的装置,安全、可靠地排出不凝气。

13.2 硅渣分离

13.2.1 一次加压脱硅矿浆宜采用沉降槽分离、溢流经叶滤机精滤、底流经真空过滤机过滤分离、滤液并入沉降槽溢流的流程;沉降槽车间宜配置絮凝剂制备设施。
13.2.2 添加石灰乳或其他添加剂进行二次脱硅的矿浆宜符合本标准第13.2.1条的规定。
13.2.3 用于种子分解的常压脱硅矿浆可按本标准第13.2.1条确定。
13.2.4 脱硅矿浆分离设备的选择应符合下列规定:
    1 分离沉降槽宜采用单层锥底沉降槽,并宜设置备用沉降槽;
    2 分离沉降槽应设置溢流泵和底流泵,溢流泵和底流泵应设置备用;
    3 硅渣过滤设备宜采用带式真空过滤机或圆盘真空过滤机,并宜设置备用过滤机;
    4 控制过滤设备应采用立式加压叶滤机,并应设置备用叶滤机。
条文说明
13.2.1 用于铝酸钠溶液分解的精液,要求其固体含量不大于15mg/L,而脱硅后的矿浆单独采用沉降分离或过滤分离均达不到这一要求。生产实践表明,脱硅矿浆的硅渣分离采用沉降槽分离、溢流采用叶滤机进行控制过滤产出精液、底流经真空过滤机过滤分离、滤液并入沉降槽溢流的流程,可以满足生产要求。

14 铝酸钠溶液分解

14.1 种子分解
14.2 种子过滤
14.3 碳酸化分解

14.1 种子分解

14.1.1 种子分解的生产能力应符合下列规定:
    1 采用拜耳法生产时,应根据溶出机组的生产能力确定;
    2 采用烧结法生产时,应根据粗液脱硅对种分母液的需要确定;熟料溶出需要添加种分母液时,应根据熟料溶出对种分母液的需要确定;
    3 采用联合法生产时,应符合下列规定:
        1)应符合本条第1款的规定;
        2)应满足拜耳法系统与烧结法系统相互补碱的需要;
        3)当烧结法系统设置粗液脱硅时,应符合本条第2款的规定。
14.1.2 种子分解工艺流程的选择应符合下列规定:
    1 可采用一段分解流程或两段分解流程;
    2 采用烧结法生产时,可采用以碳分氢氧化铝或种分氢氧化铝作为晶种;
    3 应设置中间降温过程。
14.1.3 一段连续分解的分级设备宜采用水力旋流器组,两段连续分解的分级设备可采用水力旋流器组、沉降槽或水力旋流器组与沉降槽组合。
14.1.4 中间降温宜采用从种分槽内抽取部分物料换热降温的方式,换热设备可采用立式或卧式宽流道板式换热器、螺旋板式换热器,也可采用在种分槽内布置换热设备的方式,宜采用循环水作为热量置换介质。
14.1.5 种分槽的配置应符合下列规定:
    1 种分槽宜采用机械搅拌槽,并应设置备用种分槽,在种分槽末端应设置液量平衡槽;
    2 采用机械搅拌的种分槽存在沉槽风险时,驱动装置的电动机电源应为一级负荷;
    3 种分槽宜采用阶梯式配置方式,过料装置应采用溜槽;
    4 浆体物料进料位置应在种分槽的搅拌桨与种分槽的槽壁之间;
    5 每组种分槽应设置循环泵和倒槽泵,循环泵应设置备用;
    6 宜设置客货两用电梯;在寒冷地区,通往种分槽槽顶的步行楼梯间宜封闭。
条文说明
14.1.1 本条对不同生产方法中种子分解的生产能力做出了规定。
    2 采用烧结法生产时,设置种子分解工序是因为粗液脱硅需要添加种分母液(或种分蒸发母液)调整脱硅原液的苛性比,以维持脱硅作业中溶液的稳定性。此外,当溶出液的苛性比过低时,为控制赤泥分离洗涤过程中溶液的稳定性,也需要添加种分母液。因此,烧结法生产中种子分解的生产能力需要根据上述两方面的需要确定。
    3 在联合法生产中,烧结法系统不一定设置粗液脱硅过程,故做出了本款规定。
14.1.2 目前,种子分解生产砂状氧化铝使用两种流程,一种是大种子比的一段连续分解流程,另一种是一段细晶种附聚、二段粗晶种长大的两段连续分解流程。一段连续分解流程在国内已有长期的生产实践,而两段连续分解流程在国内已实现产业化。
14.1.3 一段连续分解采用水力旋流器组分离氢氧化铝,具有较好的分级效果,并已在工业上广泛应用。两段连续分解采用两级水力旋流器组和沉降槽组合,或单独采用沉降槽的分级流程,在国外已有成熟的经验,国内已开始在工业上应用。
14.1.4 在铝酸钠溶液分解过程中,降低溶液温度是加快分解速度、提高分解率的重要条件。为了强化分解过程,提高分解率,分解过程中间降温已被氧化铝厂广泛采用。由于分解浆液的固体含量较高,推荐采用从种分槽内抽取部分物料进行热量置换的降温方式,换热设备一般采用立式或卧式宽流道板式换热器和螺旋板式换热器。当有机物影响严重、种分槽内物料易结疤时,不建议在种分槽内布置换热设备。
14.1.5 本条对种分槽的配置做出了规定。
    1 机械搅拌种分槽与空气搅拌种分槽相比,具有能耗低、启动容易、搅拌性能好、易于大型化等优点,在新建、扩建和改建的氧化铝厂中被广泛采用。由于种分槽需要定期清洗检修,故要设置备用种分槽。液量平衡槽的作用,是在物料出现波动时进行液量平衡,保证生产稳定。
    2 种分槽一般固体含量较大,当种分槽驱动装置发生断电、没有及时恢复时,种分料浆会发生沉槽,造成清理困难并影响生产。故种分槽在采用常规机械搅拌时,电源要求采用一级负荷,以避免事故发生。若采用的搅拌形式能够应对断电情况,则电源可以不采用一级负荷。
    3 连续分解的种分槽采用阶梯式配置方式,料浆依靠液位高差可以实现自流输送,减少能耗。
    4 若物料下料在搅拌桨范围内,当处于低液位时,物料会砸在搅拌桨上,造成种分槽振动,不利于安全生产。
    5 目前,氧化铝厂的种子分解多采用从倒数第二台或第三台种分槽出料,出料方式可以采用槽顶液下泵出料或槽上部侧壁出料方式。为保证出料的正常运行,需要设置循环泵,将液量平衡槽内的物料送入出料种分槽,以维持出料槽的液面。种分槽清理检修时要使用倒槽泵,倒空该种分槽中的物料;当种分槽搅拌突然出现事故且短时间内不能恢复搅拌时,也要采用倒槽泵倒空该种分槽中的物料。种分槽需定期使用液碱或高浓度碱液进行泡槽清洗,泡槽碱液通常使用倒槽泵进行输送。
    6 种分槽槽顶距地面高度一般为35m~50m,当种子过滤工序布置在种分槽槽顶时,过滤机安装平面距地面高度达45m~60m,设置客货两用电梯,可以同时满足操作、运送检修人员和检修装备的要求。在寒冷地区,封闭通往种分槽槽顶的步行楼梯间或设置电梯间,并在雨雪天气加强对巡检工人的保护,以免出现安全隐患;当本工序有多个步行楼梯间通往种分槽槽顶时,可以根据总图布置情况,选择合适的位置设置一个封闭的步行楼梯间;若本工序已设置有电梯间,不设置封闭的步行楼梯间。

14.2 种子过滤

14.2.1 过滤机的生产能力应根据氧化铝厂的物料平衡、工艺技术条件、固体或液体物料通过量确定。
14.2.2 过滤机进料固体含量不满足过滤条件时,可通过沉降槽提高固体含量后再进行过滤。
14.2.3 过滤设备宜采用圆盘真空过滤机或带式真空过滤机,并应设置备用过滤机。
14.2.4 过滤机的反吹风设备宜采用罗茨鼓风机或离心鼓风机,应采用变频调速调节方式,并应设置备用鼓风机。
14.2.5 真空泵的真空度应根据圆盘真空过滤机的真空度、配置高度和场地条件等经计算后确定,真空泵形式宜采用水环式。
14.2.6 使用圆盘真空过滤机过滤、洗涤细晶种脱除草酸盐时,应符合下列规定:
    1 草酸盐脱除工艺技术应符合现行行业标准《氧化铝生产过程草酸钠脱除技术规范》YS/T1034的有关规定;
    2 宜设置滤饼槽和滤饼泵,滤饼槽与过滤机宜采用一对一配置方式,并应设置排汽筒,滤饼泵应采用变频调速调节方式;
    3 洗涤细晶种宜设置一次洗涤槽、二次洗涤槽和出料泵,洗涤槽应设置排汽筒,出料泵应采用变频调速调节方式;
    4 滤饼浆液在洗涤槽内的停留时间应根据试验确定。
14.2.7 贮存设施的配置应符合下列规定:
    1 应设置种分母液槽和液封槽;
    2 液封槽可单独设置,也可由种分母液槽液封装置代替;
    3 蒸发原液槽可设置在种子过滤工序或由种分母液槽代替,宜采用锥底形种分母液槽。
14.2.8 过滤系统应设计碱洗和水洗流程。
14.2.9 过滤机布置于厂房内时,应设置排汽装置,寒冷地区可设置供暖设施。
条文说明
14.2.1 处理固体含量高的物料时,一般以固体物料的通过量进行计算,处理固体含量低的物料时,需要同时考虑固体和液体物料的通过量。
14.2.2 为了保证过滤机的生产能力,对于进料固体含量低的物料可以先经过沉降槽浓缩,提高固体含量后,再用过滤机进行过滤。
14.2.4 罗茨鼓风机和离心鼓风机作为圆盘真空过滤机的反吹风设备,已成功应用于氧化铝生产,具有节能、建设投资少、占地少、操作方便等特点。采用罗茨鼓风机时,需采取降低噪声的措施。
14.2.6 草酸盐易溶于热水,为提高洗涤效果,并减少碱损失,可以考虑设置一次洗涤槽和二次洗涤槽,洗涤后的细晶种加入精液混合后,使用出料泵送至种子分解工序。
14.2.7 种分母液槽采用锥底形槽是将母液槽兼作回收母液浮游物之用,浮游物的含量将影响氧化铝生产的循环效率,其含量越高,循环效率越低。母液浮游物的含量与过滤机的滤布有很大关系。通常,真空过滤机滤液浮游物的含量不大于2g/L,如果滤布出现破损,则浮游物含量会增加。氧化铝生产需要尽量降低母液浮游物的含量,故推荐采用锥底形槽。
14.2.8 为了清除滤布上附着的碱、设备和管道上形成的结疤,过滤系统需要定期进行碱洗和水洗。
14.2.9 由于过滤时会产生大量蒸汽,故需要考虑设置必要的排汽装置。在一些寒冷地区,推荐设置供暖设施,以减少厂房内的蒸汽产生量,同时要避免水蒸气在屋顶或墙面结露形成水滴或结冰造成的安全隐患。

14.3 碳酸化分解

14.3.1 碳酸化分解宜采用精液降温、添加细碳分氢氧化铝做晶种生产砂状氧化铝的连续碳酸化分解工艺流程。
14.3.2 碳分槽出料氢氧化铝浆液,宜采用水力旋流器进行分级,旋流器溢流宜经沉降槽浓缩,一部分宜作为碳酸化分解的循环晶种,剩余部分宜与旋流器底流汇合后输送至过滤机;沉降槽应采用露天配置方式,并应设置备用沉降槽。
14.3.3 碳分槽的配置应符合下列规定:
    1 碳分槽宜采用机械搅拌形式,总有效容积应根据碳分浆液的最大流量和碳酸化分解时间确定;
    2 连续碳酸化分解机组碳分槽的数量不宜少于5台,并应设置备用机组;
    3 碳分槽槽间过料装置应采用管道,并应设置提料风管;
    4 碳分槽排汽口处应设置汽液分离器,二氧化碳加入口处应设置电动清疤器;
    5 碳分槽宜采用露天配置方式;
    6 每组碳分槽应设置出料泵,并应设置备用出料泵。
14.3.4 碳酸化分解车间应设置一氧化碳和二氧化碳浓度超限自动报警安全装置。
条文说明
14.3.1 经过多年的开发研究,连续碳酸化分解生产砂状氧化铝技术已成功用于工业生产。
14.3.2 碳分槽出料液固比较大,直接过滤效果不好,需要先经水力旋流器组分级,其溢流经沉降槽浓缩后再行过滤,这样可以减少过滤机的滤液负荷,提高过滤机的生产能力。沉降槽需要定期清理检修,故应设置备用沉降槽。
14.3.3 碳酸化分解的通气量(二氧化碳气体)很大,并且碳分过程放热量大,排出的气体难免夹带液滴,故需要设置汽液分离器,以减少和避免排汽造成碱损失和环境污染。碳分槽二氧化碳加入口处由于二氧化碳浓度最高,分解剧烈,造成结疤迅速,如不设置电动清疤器清除结疤,极易堵塞碳分槽二氧化碳气通入口。
14.3.4 因碳酸化分解车间发生过一氧化碳中毒和二氧化碳窒息事故,为确保生产操作人员的人身安全,应设置一氧化碳和二氧化碳浓度超限自动报警安全装置。

15 氢氧化铝分离洗涤与贮存

15.1 氢氧化铝分离与洗涤
15.2 氢氧化铝贮仓

15.1 氢氧化铝分离与洗涤

15.1.1 水力旋流器可布置在种子分解工序的种分槽槽顶,也可临近氢氧化铝产品过滤机布置。
15.1.2 氢氧化铝产品的分离与洗涤设备应采用转台真空过滤机。
15.1.3 真空泵形式宜采用水环式,并应设置备用真空泵;在真空泵的进气口前端应设置气液分离器。
15.1.4 转台真空过滤机的卸料反吹风宜采用离心鼓风机或罗茨鼓风机,并宜临近用风点布置。
条文说明
15.1.1 目前,本条给出的水力旋流器的两种布置方式都可行,其主要根据场地条件确定,不同布置方式需要满足不同的配套设施要求。
15.1.2 目前,在新建、扩建和改建的氧化铝厂中,氢氧化铝产品的分离、洗涤过程均在同一设备内完成,一般采用的设备是与焙烧炉生产能力相匹配的转台真空过滤机。
15.1.4 采用离心鼓风机或罗茨鼓风机作为转台真空过滤机的反吹风设备已成功应用于氧化铝生产,具有节能、建设投资少、占地少、操作方便等特点。采用离心鼓风机或罗茨鼓风机时,需采取降低噪声的措施。

15.2 氢氧化铝贮仓

15.2.1 氧化铝厂应设置氢氧化铝贮仓。
15.2.2 氢氧化铝贮仓进出料输送设备宜采用带式输送机、桥式抓斗起重机、斗式提升机和板式饲料机。
15.2.3 氢氧化铝贮仓内应设置通风设施,寒冷地区宜设置供暖设施。
条文说明
15.2.1 为了保证在氢氧化铝焙烧炉检修期间不影响生产的正常运行,需要设置氢氧化铝贮仓,其贮量一般根据单台焙烧炉的生产能力和检修时间、其他焙烧炉的生产能力裕量、生产组织情况等条件综合确定。
15.2.3 设置通风设施,可以降低空气的相对湿度,防止出现结露。

16 母液蒸发系碱液调配

16.1 母液蒸发
16.2 结晶碱分离
16.3 结晶碱苛化
16.4 液碱卸车贮运与固碱化碱
16.5 碱液调配

16.1 母液蒸发

16.1.1 蒸发装置的生产能力应根据生产规模、物料平衡计算的蒸发水量、溶出机组与熟料溶出磨及蒸发机组的运转率、所在地的降雨量与蒸发量气象条件等确定。
16.1.2 母液蒸发宜采用多效蒸发流程,种分母液蒸发效数不宜少于6效,碳分母液蒸发效数不宜少于4效。
16.1.3 蒸发器形式宜采用降膜蒸发器,管式降膜蒸发器可采用分体式结构,板式降膜蒸发器不宜用于多效蒸发装置的高温段,析盐效宜采用强制循环蒸发器。
16.1.4 蒸发器热媒宜采用饱和蒸汽。
16.1.5 多效蒸发装置的热量利用应符合下列规定:
    1 采用多效逆流蒸发流程时,原液进入末效蒸发器前,宜设置原液自蒸发器。
    2 高温效出料母液降温的自蒸发级数应根据循环碱液所需的温度确定。
    3 母液自蒸发降温排出二次蒸汽的热量、各效二次蒸汽冷凝水的热量,应在母液蒸发装置内部利用。
    4 新蒸汽冷凝水、二次蒸汽冷凝水宜分别采用自蒸发流程。
    5 新蒸汽冷凝水的热量利用,应符合下列规定:
        1)新蒸汽冷凝水的热量经利用后应进行检测,并应设置电导率变送器、硅酸盐分析仪和铁离子分析仪等自动检测装置,检测合格的新蒸汽冷凝水应返回热电厂,检测不合格的新蒸汽冷凝水应输送至热水站;
        2)对于新建氧化铝厂,新蒸汽冷凝水宜直接返回热电厂的除氧器。
    6 二次蒸汽冷凝水的热量利用应符合下列规定:
        1)宜输送至热水站;
        2)热电厂需要时,热量经利用后应进行检测,并应设置电导率变送器、硅酸盐分析仪和铁离子分析仪等自动检测装置,检测合格的二次蒸汽冷凝水应返回热电厂,检测不合格的二次蒸汽冷凝水应输送至热水站。
    7 溶出新蒸汽冷凝水在母液蒸发工序进行利用时,自蒸发级数应根据蒸发条件确定。
    8 可抽取部分水冷器的循环回水作为赤泥洗涤用水。
16.1.6 母液蒸发工序应设置原液槽,贮量应根据蒸发器组数和生产能力裕量等确定,碱液调配工序临近母液蒸发工序配置时,原液槽可配置在碱液调配工序,原液槽应设置排汽筒。
16.1.7 蒸发原液可采用自流输送方式进入蒸发器组,不具备条件时,应设置原液泵,并应采用变频调速调节方式,可不设置备用。
16.1.8 新蒸汽冷凝水泵和二次蒸汽冷凝水泵应分别设置,宜采用变频调速调节方式,并应设置备用。
16.1.9 在末效蒸发器后宜设置水冷器,末效蒸发器的分离室和水冷器宜采用一体结构,末效蒸发器产生的二次蒸汽也可采用其他冷凝形式。
16.1.10 多效蒸发装置的过料泵、循环泵和出料泵可不设置备用,过料泵和出料泵应采用变频调速调节方式,真空泵形式宜采用水环式。
16.1.11 多效蒸发系统的清洗设计应符合下列规定:
    1 应设计水洗流程;
    2 蒸发器的结疤清除可采用化学清洗和机械清洗方式;采用化学清洗时,应设计化学清洗流程;稀硫酸不应在蒸发器内制备;
    3 管式降膜蒸发器宜采用化学清洗方式;
    4 板式降膜蒸发器可采用机械清洗方式,不宜采用化学清洗方式。
16.1.12 不受背压发电方式影响的企业,可采用机械蒸汽再压缩技术进行蒸发,并应进行技术经济比较。
16.1.13 多效蒸发系统Ⅰ效溶液输送管道的材质应采取消除应力腐蚀的措施。
条文说明
16.1.1 氧化铝厂区污水指各工序产生的污水,如设备、管道的清洗水,泵冷却水和地坪冲洗水等。若在物料平衡计算时已计入流程的污水量,则在考虑蒸发装置的生产能力时,就不需要再额外计入污水量。所在地的降雨量与蒸发量气象条件在多雨地区对蒸发装置的生产能力影响较大,设计时需要注意。
16.1.2 增加多效蒸发器的效数是降低汽水比最有效的方法。为了降低能耗,目前国内氧化铝厂的种分母液蒸发机组已普遍采用6效或7效蒸发,碳分母液蒸发机组普遍采用4效或5效蒸发。
16.1.3 由于自然循环蒸发器的传热系数低,液柱静压效应引起传热温差损失,总传热温差小,难以实现多效蒸发,因而在新建、扩建和改建的氧化铝厂的蒸发设计中已被淘汰。管式降膜蒸发器有一体式和分体式两种结构,当蒸发装置的生产能力大于300t/h时,可以采用分体式结构。这样能减小单件设备的外形尺寸和减轻单件设备的重量,以便运输和吊装蒸发器。多效蒸发装置的高温段易形成结疤,板式降膜蒸发器传热单元的物料通道窄,结疤会堵塞物料通道,造成传热效果下降,故多效蒸发装置的高温段不推荐采用板式降膜蒸发器。强制循环蒸发器更适于有盐析出的蒸发过程,析盐效推荐采用强制循环蒸发器。
16.1.4 蒸发器的热媒采用饱和蒸汽较过热蒸汽有更高的传热系数。
16.1.5 本条对多效蒸发装置的热量利用做出了规定。
    1 在多效逆流蒸发流程中,蒸发原液温度一般大于80℃,而末效蒸发器液室温度一般小于60℃,设置原液自蒸发器,原液进入自蒸发器将闪蒸出二次蒸汽,用于加热末效蒸发器,有利于降低蒸发装置的蒸汽消耗。
    2 对于氧化铝厂,仅对单个蒸发装置进行能量计算是不全面的,需要对整个氧化铝厂进行能量计算,这样计算的结果才有参考意义。一般来说,蒸发装置出料母液温度的提高,有助于提高循环碱液的温度,有利于整个氧化铝厂的节能,但同时增加了蒸发装置的蒸汽消耗量。
    5 对于新建的氧化铝厂,设计时推荐采用新蒸汽冷凝水不进行闪蒸降温直接返回热电厂利用的方案。由于锅炉给水是通过热电厂自用汽直接加热升温的,而新蒸汽冷凝水的热量回收是依靠增加工艺设备的换热面积来实现的。因此,检测合格的新蒸汽冷凝水,推荐直接返回热电厂使用。
    6 二次蒸汽冷凝水的水质较好,热电厂需要时,检测合格的二次蒸汽冷凝水也可返回热电厂使用。
    8 水冷器的循环回水温度较高,用作赤泥洗水,既可以利用循环水的热量降低工艺能耗,又可以使用低温水为循环水补水,降低了循环水的降温负荷。
16.1.6 母液蒸发工序一般由一组或几组蒸发装置组成,由于蒸发器需要定期进行酸洗和水洗,为了保证氧化铝生产的连续性,需要设置原液槽进行液量缓冲。总平面布置时,若碱液调配工序临近母液蒸发工序配置,则原液槽可以与碱液调配工序的合格碱液槽集中布置,若碱液调配配置在预脱硅工序,需要临近母液蒸发工序单独配置原液槽。
16.1.9 末效蒸发器的分离室和水冷器采用一体结构,能使末效蒸发器产生的二次蒸汽与循环水充分接触并降温,能有效避免二次蒸汽带碱,从而改善蒸发循环水的水质。在缺水地区,也可以采用其他冷凝方式将末效蒸发器产生的二次蒸汽冷凝回收。
16.1.10 由于蒸发装置占地有限,且管道连接复杂,故所有溶液泵可以不设置备用,而且由于蒸发装置的自动化程度高,溶液泵设置备用反而使控制联锁复杂,增加操作难度。为了保证蒸发装置的高运转率,要求采用品质较好的泵设备。
16.1.11 本条对多效蒸发系统的清洗设计做出了规定。
    1 多效蒸发装置需要定期进行水洗,以清除附着在设备和管道上的盐等,从而提高蒸发器的传热效果。多效蒸发系统采用全流程循环清洗的方式,由于种分母液中含盐、有机物等,将对水洗周期造成影响,通常水洗周期为7d~10d。
    2 化学清洗是用稀硫酸来清除蒸发器加热管上的结疤,通过各效蒸发器单独循环清洗,清洗周期一般为1个月~6个月。机械清洗是用高压水清洗蒸发器加热管或加热板片的结疤,清洗周期一般为1个月~5个月。清洗结疤时,化学清洗比机械清洗效果好,且操作简便,同时化学清洗可以在不停车的情况下通过切换流程完成清洗作业。由于在蒸发器内制备稀硫酸会加剧蒸发器设备的腐蚀,并存在安全隐患。因此,稀硫酸制备作业通常是在酸洗站工序的稀酸槽内完成。
    3 管式降膜蒸发器的传热单元一般由直径为57mm,长度为12m的无缝钢管组成,采用化学清洗和机械清洗方式,但是机械清洗方式效果不好,故不常采用。
    4 板式降膜蒸发器的传热单元由两张不锈钢板经液压成型后点焊组成,因化学清洗易使加热板片的焊点腐蚀,造成加热板片裂开,故可采用机械清洗方式,不宜采用化学清洗方式。
16.1.12 采用机械蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Re-com-pression,缩写为MVR)的蒸发器称之为MVR蒸发器。
16.1.13 多效蒸发系统中I效蒸发器的溶液温度和自由碱浓度都较高,在多个氧化铝厂曾发生过溶液输送管道渗漏的情况,故要采取消除应力腐蚀的措施,避免碱脆影响。

16.2 结晶碱分离

16.2.1 结晶碱浆液分离宜采用沉降槽一次分离、底流再经过滤机二次分离的流程。
16.2.2 结晶碱沉降槽宜采用单层锥底沉降槽,并应采用露天配置方式,可配置溢流槽。
16.2.3 母液蒸发的析盐效需添加结晶碱作为晶种时,应设置种子泵。
16.2.4 过滤设备宜采用圆盘真空过滤机或压滤机。
16.2.5 真空泵形式宜为水环式,在真空泵前,应设置气液分离器和水冷器。
16.2.6 结晶碱分离间断运行时,沉降槽、真空过滤机或压滤机、真空泵等可不设置备用。
16.2.7 沉降槽及溶液输送管道的材质,应采取消除应力腐蚀的措施。
条文说明
16.2.1 在母液蒸发过程中,碱液中溶解的碳酸钠和硫酸钠达到饱和浓度后会结晶析出。分离结晶碱的目的是排除蒸发母液中结晶析出的盐类,减轻蒸发过程的结疤,提高蒸发器的传热系数。由于蒸发母液中固体含量较低,目前国内氧化铝厂普遍采用先经沉降槽进行沉降分离,沉降槽底流再经过滤机过滤的分离流程。
16.2.3 本条规定是为了加快蒸发母液中的盐类析出。
16.2.4 由于圆盘真空过滤机或压滤机具有生产能力高、占地面积少、滤布便于更换等优点,在新建、扩建和改建的氧化铝厂中已取代转鼓真空过滤机。
16.2.7 在进行排盐作业时,通常将液碱加入沉降槽以增加排盐速度,但由此也造成了溶液中自由碱浓度大幅度增加。为了防止沉降槽及溶液输送管道发生碱脆,做出了本条规定。

16.3 结晶碱苛化

16.3.1 间断苛化工艺流程或连续苛化工艺流程应根据需要苛化的结晶碱量、经技术经济比较后确定;采用连续苛化工艺流程时,苛化槽的数量不宜少于2台,宜采用阶梯式配置方式。
16.3.2 苛化槽应采用机械搅拌槽,总有效容积应根据苛化浆液量、苛化反应时间或间断苛化时的工作周期等因素确定,苛化槽应设置排汽筒。
16.3.3 苛化热媒宜采用不大于0.6MPa的蒸汽,可采用直接加热方式。
16.3.4 苛化渣浆液分离设备的选择应符合下列规定:
    1 可采用单层锥底沉降槽、真空过滤机或压滤机;
    2 采用沉降槽时,应设置溢流泵和底流泵;
    3 采用真空过滤机时,应配置真空系统,并应设置滤液泵和滤饼泵;
    4 采用压滤机时,应设置滤液槽和滤液泵,可设置滤饼槽和滤饼泵,并应配置压滤设施。
16.3.5 沉降槽底流可送至赤泥洗涤沉降槽,真空过滤机滤饼或压滤机滤饼可送至赤泥堆场堆存,沉降槽溢流、真空过滤机滤液或压滤机滤液可送至赤泥洗涤沉降槽。
16.3.6 结晶碱苛化间断运行时,沉降槽、真空过滤机或压滤机等可不设置备用。
条文说明
16.3.1 采用拜耳法生产时,为了维持生产的正常运行,需要将种分母液在蒸发过程中析出的结晶碱(碳酸钠)从流程中排出,而这部分结晶碱大多是由溶液中的苛性碱反苛化生成的。为了减少反苛化造成的氧化铝厂苛性碱损失,通常采用将结晶碱溶解后加石灰苛化的方法,使碳酸钠转化为苛性碱返回工艺流程中。而采用间断苛化还是连续苛化工艺,则要根据需要苛化的结晶碱量,经技术经济比较后确定。
    采用连续苛化工艺时,需要考虑加热、停留、出料等条件,以保证苛化率,苛化槽的数量不宜少于2台,停留槽的数量需要根据苛化时间和物料流量经计算后确定。苛化槽采用阶梯式配置方式,可以利用液位高差实现自流输送,减少能量消耗。
16.3.4 本条对苛化渣浆液分离设备的选择做出了规定。
    3 相应的真空系统一般包括汽液分离器、水冷却器、真空泵等设备,以及为真空降温提供循环水的循环水系统。
    4 相应的压滤设施根据压榨方式确定,一般包括供水系统中的贮水槽和供水泵或压缩空气系统的空压机。
16.3.5 采用沉降槽分离苛化浆液时,因沉降槽底流附液量较少,碱浓度较低,将分离底流送至相应碱浓度的赤泥洗涤沉降槽,可以简化流程,同时回收底流附液中的苛性碱,苛化渣也可以经沉降洗涤后随同赤泥外排至赤泥堆场堆存。采用真空过滤机或压滤机分离苛化浆液时,滤饼(苛化渣)的附液量更少,苛性碱浓度更低,此时不必回收滤饼中的苛性碱而直接送至赤泥堆场堆存,若采用泵输送,可以用赤泥堆场回水稀释后再进行输送。沉降槽分离获得的溢流(苛化液)、真空过滤机或压滤机分离获得的滤液(苛化液)中苛性碱浓度较低,国内外氧化铝厂普遍将苛化液送往相应苛性碱浓度的赤泥洗涤沉降槽。

16.4 液碱卸车贮运与固碱化碱

16.4.1 氧化铝生产采用液碱补碱时,应配置液碱卸车和液碱贮存设施;氧化铝生产采用固碱补碱时,应配置固碱贮存和固碱化碱设施。
16.4.2 采用铁路槽罐车运输液碱时,应设置满足卸车货位要求的卸车线,并应配置卸车设施,卸车液碱泵的数量和额定流量应根据卸车作业条件确定。
16.4.3 采用汽车罐车运输液碱时,应设置卸车槽和输送泵;总平面布置应留有大于4台罐车同时卸碱的场地及罐车调头回转场地。
16.4.4 氧化铝厂的碱贮量宜为7d~30d的碱用量;通过水路运输提供碱时,碱贮量应根据水路运输周期和港口贮存条件等确定。
16.4.5 固碱化碱宜配置自动拆袋化碱设施。
16.4.6 液碱槽应配置调配碱液泵、泡槽碱液泵和碱水制备碱液泵,调配碱液泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用碱液泵;在寒冷地区,液碱槽下部应设置加热或伴热装置;液碱槽应设置排汽筒。
16.4.7 卸车和化碱作业场所应设置安全防护设施和配备安全防护用具。
条文说明
16.4.1 采用拜耳法生产时,消耗的碱大多使用液碱(工业用液体氢氧化钠)或固碱(工业用固体氢氧化钠)进行补充;采用联合法生产时,拜耳法系统有时也补充部分液碱或固碱。
16.4.4 新建的氧化铝厂若位于港口附近,需要根据水路运输周期、港口贮存条件等综合确定适宜的厂内碱贮量。
16.4.5 固碱是危险化学品,腐蚀性很强,为了减少对人体的灼伤,固碱拆袋推荐使用自动拆包机进行作业。
16.4.6 调配碱液泵为氧化铝生产系统补充苛性碱,由于苛性碱是连续加入并需要调节流量,故要求采用变频调速调节方式和设置备用碱液泵。泡槽碱液泵为种分槽泡槽提供碱液,由于种分槽结疤需要使用碱液浸泡溶解,而种分槽的有效容积一般为4000m³~10000m³,故推荐设置1台大流量碱液泵,采用间断供料方式。碱水制备碱液泵为絮凝剂制备工序的碱水制备作业提供碱液,由于碱水制备用碱液量较少,故推荐设置1台小流量的碱液泵,采用间断供料方式。通常,温度低于14℃时,液碱会结晶,故在寒冷地区,液碱槽下部应设置加热或伴热装置,以保证液碱的正常输送。
16.4.7 液碱和固碱都是危险化学品,腐蚀性很强,本条规定是为了保证生产安全。

16.5 碱液调配

16.5.1 采用拜耳法和联合法生产时,应设置碱液调配工序。
16.5.2 贮存设施的配置应符合下列规定:
    1 应设置碱液调配槽和合格碱液槽;
    2 碱液调配槽宜布置于合格碱液槽上方;
    3 合格碱液槽的贮量宜为4h~8h的循环碱液用量,并应设置排汽筒。
16.5.3 场地条件允许时,碱液宜采用自流输送方式至料浆磨制工序和预脱硅工序;不具备条件时,应设置碱液泵,碱液泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用。
16.5.4 碱液调配工序宜设置1台碱洗碱液泵。
条文说明
16.5.1 采用拜耳法生产和联合法生产时,拜耳法系统的循环碱液用于溶出铝土矿后,循环碱液中的苛性碱浓度已经降低(为种分母液),需要通过蒸发提高种分母液中的苛性碱浓度后(为蒸发母液)再次用于溶出铝土矿,从而实现拜耳法系统中苛性碱的循环。同时,由于氧化铝生产的苛性碱存在化学损失和机械损失,需要向氧化铝生产系统中补充苛性碱。生产中通常将种分母液、蒸发母液和苛性碱等按一定比例进行调配混合,制备成合格的循环碱液。
16.5.2 本条对贮存设施的配置做出了规定。
    2 碱液调配槽即为碱液混合槽,布置于合格碱液槽上方可以使各种碱液混合后采用自流输送方式输送至合格碱液槽。
    3 生产实践表明,合格碱液槽的贮量为4h~8h的循环碱液用量时可以满足生产要求。
16.5.3 在一些氧化铝厂由于地势高差较大,碱液可以采用自流输送方式输送至料浆磨制工序和预脱硅工序。不能采用自流输送方式输送时,需采用碱液泵进行输送,通常将一部分循环碱液送至料浆磨制工序,用来制备原矿浆;剩余的循环碱液输送至预脱硅工序,用来调节原矿浆配碱比。
16.5.4 进行碱洗前,需要根据不同位置结疤的性质确定适宜的碱洗浓度,氧化铝厂通常采用苛性氧化钠浓度为240g/L~300g/L的碱洗液对设备、管道、滤布等进行碱洗,一般通过向循环碱液中添加液碱的方式制备碱洗液。碱洗为间断操作,设置1台碱洗碱液泵能够满足生产要求。

17 清洗设施

17.1 碱洗站
17.2 热水站
17.3 酸洗站

17.1 碱洗站

17.1.1 氧化铝厂应设置碱洗站。种分槽、板式换热器、立式加压叶滤机、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机、水力旋流器,以及赤泥洗液管及氢氧化铝料浆管道等易结疤的设备和管道,应设计碱洗流程。
17.1.2 碱洗设施应配置碱液槽、碱液加热器和碱液泵等,碱液加热器宜采用套管换热器。
17.1.3 碱液槽应设置排汽筒。
17.1.4 碱液加热宜采用氧化铝厂的低压蒸汽作为热媒,并应设置安全装置。
条文说明
17.1.1 设置碱洗站的目的是定期对设备、管道等生成的结疤进行清洗,保证设备生产能力和生产指标稳定,需要碱洗的设备有立式加压叶滤机、板式换热器、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机和水力旋流器等,需要碱洗的管道为含有氢氧化铝成分的易结疤的管道。
17.1.2 在碱液槽内部设置加热管进行加热的方式,存在结疤不易清理和管道因碱脆泄漏冲淡碱液等问题,现在已基本不予采用。
17.1.4 由于碱液加热的目标温度不高,为充分利用氧化铝厂内的低品质热源,降低能耗,推荐采用低压蒸汽作为热媒加热碱液,但要确保低压蒸汽中不含有其他可燃性气体,以避免因生产操作不当而引起安全事故。

17.2 热水站

17.2.1 氧化铝厂应设置热水站。蒸发器、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机和立式加压叶滤机等设备,应设置水洗流程。
17.2.2 热水站工艺设计应根据氧化铝厂工艺系统的供水与排水平衡经计算后确定;工艺用水宜在热水站汇合后分配,为临近的两个车间时,也可直接输送。
17.2.3 热水站应设置赤泥洗水槽和赤泥洗水泵,洗水槽和洗水泵宜设置备用。赤泥洗水泵应采用变频调速调节方式,赤泥洗水槽应设置排汽筒。
17.2.4 热水站应设置中温热水槽、高温热水槽和中温热水泵、高温热水泵,热水泵应采用变频调速调节方式,并应设置备用,中温热水槽和高温热水槽应设置排汽筒。
17.2.5 赤泥洗水槽与中温热水槽、高温热水槽应分区布置。
条文说明
17.2.1 设置热水站的目的是定期对设备、管道等附着的有机物或盐进行清洗,保证设备生产能力和生产指标稳定,需要水洗的设备主要有蒸发器、圆盘真空过滤机、转台真空过滤机和立式加压叶滤机等。
17.2.2 全厂水平衡计算是对氧化铝厂的工艺用水进行物料平衡计算,是为了在氧化铝生产时便于对工艺用水进行有效的控制与调节。热水站工艺设计前要先进行全厂工艺水平衡计算,氧化铝厂设置热水站的目的是将全厂工艺用水集中管理并分配,以便生产控制和管理。
17.2.3 赤泥洗水槽是向赤泥分离与洗涤工序提供热水,热水温度为95℃~98℃。
17.2.4 中温热水槽是向石灰乳制备工序和絮凝剂制备工序提供热水,热水温度为60℃~70℃。高温热水槽是向母液蒸发工序、氢氧化铝分离与洗涤工序及种子过滤工序提供热水,热水温度为80℃~90℃。
17.2.5 由于赤泥洗水中加入了赤泥滤液,热水水质较差,而中温热水和高温热水都是母液蒸发工序提供的二次蒸汽冷凝水,热水水质较好。为了保证后续工序对水质的要求,故规定分区布置。

17.3 酸洗站

17.3.1 氧化铝厂应设置酸洗站,蒸发器和低温溶出套管换热器可进行酸洗,母液蒸发工序和溶出工序可设计酸洗流程。
17.3.2 酸洗站的配置应符合下列规定:
    1 酸洗站应设置浓酸槽和稀酸槽;
    2 浓酸槽和稀酸槽不得采用埋地式配置方式,稀酸槽与设备基础之间宜采取散热措施;
    3 浓酸槽顶部的排气口处宜设置干燥器;
    4 稀酸槽应采取防腐蚀措施,并宜设置2台;
    5 稀酸槽应设置排汽筒。
17.3.3 浓硫酸和稀硫酸不应采用压缩空气输送。
17.3.4 废酸应中和后外排至赤泥堆场。
17.3.5 浓酸槽、浓酸泵和稀酸泵可不设置备用。
17.3.6 酸洗区域内设备和建筑物的基础、地坪、围堰、柱、楼梯、平台、栏杆,应进行防腐蚀处理。
17.3.7 酸洗作业场所应设置安全防护设施和配备安全防护用具。
条文说明
17.3.1 设置酸洗站的目的是用浓硫酸制备稀硫酸,并使用稀硫酸定期对设备和管道上生成的结疤进行清洗。通常需要酸洗的设备有溶出工序的低温套管换热器和母液蒸发工序的蒸发器。为了提高套管换热器和蒸发器的传热效率,酸洗前需要对结疤成分进行化验,参考化验结果,根据结疤部位及性质,确定最佳酸洗浓度,一般采用8%~12%稀硫酸进行酸洗,酸洗作业为间断操作,设置1个酸洗站能够满足生产使用要求。
17.3.2 本条对酸洗站的配置做出了规定。
    2 若采用埋地式配置方式,当浓酸槽或稀酸槽发生腐蚀泄漏时不易被发现,会造成环境污染,且地下配置方式也不易维护,更容易发生腐蚀,故本款规定浓酸槽和稀酸槽不得埋地配置。浓硫酸在稀释过程中会释放大量的热量,为了增加散热面积,一般在稀酸槽与设备基础之间设等间距且间距不小于600mm的工字钢梁。
    3 浓酸槽一般采用碳钢材质制作,碳钢通常不会被浓硫酸腐蚀,但会被稀硫酸腐蚀。排气口处设置干燥器可以预防雨雪或湿空气进入浓酸槽,防止硫酸被稀释对碳钢设备造成腐蚀。
    5 酸洗使用的8%~12%稀硫酸是在稀硫酸槽中先加入一定量的水,再加入一定量的98%浓硫酸制备而成;为了降低稀硫酸对设备和管道的腐蚀,在制备过程中还加入诺丁作为缓蚀剂。浓硫酸稀释过程为放热过程,故稀酸槽要求设置排汽筒。
17.3.4 本条规定是为了防止废酸对人身健康和环境造成影响。
17.3.7 稀硫酸和浓硫酸都是危险化学品,腐蚀性很强,本条规定是为了保证生产安全。

18 氢氧化铝焙烧及产品包装与堆存

18.1 氢氧化铝焙烧·
18.2 氧化铝贮存
18.3 产品包装与堆存

18.1 氢氧化铝焙烧

18.1.1 焙烧设备宜采用流态化焙烧炉。
18.1.2 焙烧设备宜采用露天配置方式,宜设置客货两用电梯。
18.1.3 氢氧化铝喂料仓的有效贮量不应少于焙烧炉满负荷生产时30min的用量。
18.1.4 焙烧炉鼓风机或引风机的选择,应符合下列规定:
    1 风机的风量和风压富裕系数,宜取1.15~1.20;
    2 风机宜采用变频调速调节方式;
    3 鼓风机应设置空气滤清器和消声器。
18.1.5 焙烧炉用燃料可采用重油、天然气、发生炉煤气或焦炉煤气中的一种或几种。
18.1.6 采用重油作为燃料时,应设置轻油系统。重油和轻油系统的工艺设计,应符合下列规定:
    1 轻油的质量应符合现行国家标准《轻油》GB/T24216的有关规定;
    2 轻油罐宜设置1台,应采用露天配置方式,轻油贮量应根据焙烧炉启动点火及烘炉的要求确定;
    3 轻油泵宜采用螺杆泵或齿轮油泵;
    4 重油罐宜设置2台,罐内应设置蒸汽加热装置,可采用露天配置方式,重油罐总有效容积应大于焙烧炉满负荷生产时1d的用油量;
    5 1台焙烧炉宜配置2台重油泵;
    6 重油泵前应设置过滤器,重油泵后应设置重油预热器;
    7 重油管路应设置吹扫管线和伴热蒸汽管;
    8 重油系统应设置污油回收装置。
18.1.7 氢氧化铝焙烧采用气体燃料时,燃料输送管道上应设置切断阀、放空装置和置换装置,燃烧区域应设置泄漏检测装置。
18.1.8 使用气体燃料时,安全设施设计应符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222的有关规定。
条文说明
18.1.1 流态化焙烧炉与回转窑相比,具有热耗低、建设投资少、占地面积小、设备简单、运行寿命长、维修费用低和对环境污染轻等诸多优点,被国内外氧化铝厂普遍采用。国内新建、扩建和改建的氧化铝厂均采用流态化焙烧炉。
18.1.2 在流态化焙烧炉系统中,整个焙烧过程完全在焙烧炉内部进行,不受外部环境影响,在雨雪较少的地区,可以采用露天配置方式减少投资,在雨雪较多的地区,需要防止雨雪对生产操作的影响。焙烧炉结构框架属于高层构筑物,为满足巡视检查、检修维护的需要,有必要设置客货两用电梯。18.1.5 在氢氧化铝焙烧中,采用重油、天然气、发生炉煤气或焦炉煤气中的一种或几种混合燃料,已在国内氧化铝厂中得到应用。
18.1.6 轻油也称石脑油、白电油(naphtha)。根据《危险化学品目录(2015版)》(原国家安全生产监督管理总局等,2015年)和《危险化学品分类信息表》(原国家安全生产监督管理总局等,2015年),轻油也属于危险化学品,其分类信息见表2。
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18.1.7 氢氧化铝焙烧所用的气体燃料通常为煤气或天然气,属于易燃易爆品。当焙烧炉停车时,在设备和燃气管道内通常会有燃气残留,若燃气发生泄漏,将造成人员一氧化碳中毒;同时,当可燃气体达到爆炸极限时,将会引发火灾与爆炸等重大事故,氧化铝厂曾发生过这类事故。因此,为了保证岗位人员的生命安全,避免安全事故发生,需要设置切断阀、放空装置、置换装置和泄漏检测装置。

18.2 氧化铝贮存

18.2.1 贮仓和堆栈中氧化铝的贮量宜为10d~15d的氧化铝产量;通过水路外运氧化铝时,氧化铝厂的贮存量应根据水路运输周期和港口贮存条件等因素确定。
18.2.2 氧化铝仓为钢仓时,进料应采用在钢仓顶部均匀布料的方式。
18.2.3 采用铁路和公路槽罐车运输氧化铝时,应配置装车仓及装车设施。
18.2.4 氧化铝仓配套的除尘设备应采用袋式除尘器。
条文说明
18.2.1 随着我国铝工业和市场经济的发展,氧化铝产品很少有常年固定的用户,因而难以按运输距离来确定氧化铝产品的贮量。况且,氧化铝的贮量还与氧化铝厂的生产规模、外运氧化铝量、运输条件以及市场等因素有关。经调查,一般情况下氧化铝的总贮量以10d~15d的氧化铝产量较为适宜。需要说明的是,设计的氧化铝贮量并非生产中实际可以利用的贮量,因为实际生产中通常要留有30%~40%的空仓贮量,以便保证生产的连续稳定运行。
18.2.2 氧化铝的流动性非常好,本条规定是为保证氧化铝钢仓的结构稳定和生产安全。

18.3 产品包装与堆存

18.3.1 氢氧化铝产品的包装与堆存设计应符合下列规定:
    1 包装和堆栈设施的配置及堆栈的贮量应根据氢氧化铝的产品方案确定;
    2 包装宜采用机械化包装方式;
    3 采用固定式缝口机时,应同时配置手提式缝口机;
    4 固定式缝口机的带式输送机的带速,应与缝口机走针速度一致,带速不宜大于0.3m/s。
18.3.2 氧化铝产品的包装与堆存设计应符合下列规定:
    1 包装及堆栈设施应临近氧化铝贮仓配置;
    2 可采用袋装或散装方式进行包装;
    3 包装机形式和数量应根据氧化铝厂的生产规模、包装袋规格、袋装与散装比例及运输条件等因素确定,包装机应设置自动计量装置;
    4 采用袋装氧化铝时,宜采用1.5t级大袋包装;
    5 堆栈贮量应根据运输作业条件、袋装与散装比例、包装机生产能力等因素确定;
    6 采用火车运输氧化铝时,堆栈站线长度应根据作业条件确定;堆栈及铁路的装车作业线上方应设置防雨棚;
    7 堆栈应设置装车设施,并应设置包装袋库,包装袋库贮量应根据包装袋供应来源确定;
    8 采用汽车散装方式运输时,装车作业的厂房形式应采用封闭式结构,运输汽车应采取防雨雪和防泄漏等措施;
    9 临港建设的氧化铝厂,应根据港口条件确定产品包装的位置。
条文说明
18.3.1 本条对氢氧化铝产品的包装与堆存设计做出了规定。
    1 氢氧化铝产品外销时,需配置包装和堆栈设施。
    2 采用机械化包装方式可以降低工人的工作强度。
    3 固定式缝口机在实际操作中偶尔会出现漏缝现象,需要及时使用手提式缝口机补缝,以免出现散包。
18.3.2 本条对氧化铝产品的包装与堆存设计做出了规定。
    1 本款规定的目的是简化氧化铝的输送设施,节省建设投资和运行费用。
    2 由于包装袋尚未实现重复利用,且在装车过程中会发生叉车吊装费和人工费,因此散装比袋装运行成本低,具备条件时,可以优先采用散装。
    4 以前,国内氧化铝厂普遍采用小袋(50kg)包装,装运劳动强度大、效率低、包装环境差、包装袋费用高,并难以实现机械化装运。近年来,由于氧化铝生产规模大型化,国内氧化铝厂普遍采用1.5t级大袋包装,全部采用机械化转运和装车,改善了劳动条件和工作环境,提高了包装、转运和装车效率,也降低了包装费用。在实际生产过程中,一些氧化铝厂根据运输方式的载重量定制包装袋规格,主要是为了使车辆装满,节省运输费用。
    9 临港建设的氧化铝厂,需要根据港口条件,合理选择产品包装的位置,以减少氧化铝产品的二次倒运。

本标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
    1)表示很严格,非这样做不可的:
    正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
    2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
    正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
    3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
    正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
    4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046
    《烟囱工程技术标准》GB/T50051
    《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264
    《带式输送机工程技术标准》GB50431
    《导(防)静电地面设计规范》GB50515
    《有色金属企业总图运输设计规范》GB50544
    《用户电话交换系统工程设计规范》GB/T50622
    《有色金属工程设计防火规范》GB50630
    《有色金属冶炼厂电力设计规范》GB50673
    《有色金属冶炼厂收尘设计规范》GB50753
    《尾矿设施设计规范》GB50863
    《有色金属冶炼厂自控设计规范》GB50891
    《有色金属冶炼厂节能设计规范》GB50919
    《干法赤泥堆场设计规范》GB50986
    《有色金属工业环境保护工程设计规范》GB50988
    《有色金属工业厂房结构设计规范》GB51055
    《工业建筑涂装设计规范》GB/T51082
    《有色金属工程设备基础技术规范》GB51084
    《尾矿库在线安全监测系统工程技术规范》GB51108
    《有色金属工业余热利用设计标准》GB/T51413
    《标准轨距铁路限界 第2部分:建筑限界》GB146.2
    《压力容器 第1部分:通用要求》GB150.1
    《工业用氢氧化钠》GB/T209
    《工业碳酸钠及其试验方法 第1部分:工业碳酸钠》GB210.1
    《工业硝酸 浓硝酸》GB/T337.1
    《工业硫酸》GB/T534《镓》GB/T1475
    《冶金焦炭》GB/T1996
    《安全标志及其使用导则》GB2894
    《氢氧化铝》GB/T4294
    《工业企业煤气安全规程》GB6222
    《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231
    《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624
    《人工煤气》GB/T13612
    《带式输送机 安全规范》GB14784
    《粉尘防爆安全规程》GB15577
    《常用化学危险品贮存通则》GB15603
    《天然气》GB17820
    《取水定额 第12部分:氧化铝生产》GB/T18916.12
    《压力管道规范 工业管道 第1部分:总则》GB/T20801.1
    《有色金属冶炼企业能源计量器具配备和管理要求》GB/T20902
    《轻油》GB/T24216
    《铝土矿石》GB/T24483
    《氧化铝》GB/T24487
    《用水单位水计量器具配备和管理通则》GB24789
    《氧化铝单位产品能源消耗限额》GB25327
    《铝工业污染物排放标准》GB25465
    《炉用燃料油》GB25989
    《危险化学品单位应急救援物资配备要求》GB30077
    《氧化铝安全生产规范》GB30186
    《节水型企业 氧化铝行业》GB/T33232
    《循环经济评价 铝行业》GB/T33858
    《节能评估技术导则 氧化铝项目》GB/T36718
    《智能工厂 安全控制要求》GB/T38129
    《尾矿库安全规程》GB39496
    《尾矿库安全监测技术规范》AQ2030
    《化学品作业场所安全警示标志规范》AQ3047
    《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273
    《化工设备、管道外防腐设计规范》HG/T20679
    《排污许可证申请与核发技术规范 有色金属工业——铝冶炼》HJ863.2
    《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计标准》SH/T3022
    《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21
    《压力管道安全技术监察规程——工业管道》TSGD0001
    《安全阀安全技术监察规程》TSGZF001
    《冶金石灰》YB/T042
    《冶金用石灰石》YB/T5279
    《氧化铝生产专用设备能耗等级》YS/T126
    《冶金级氧化铝》YS/T803
    《铝土矿石均匀化技术规范》YS/T975
    《氧化铝生产过程草酸钠脱除技术规范》YS/T1034
    《氧化铝厂通风除尘与烟气净化设计规范》YS/T5036
 

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