第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
由于氫氧化鋁具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)及物理特性,除鋁冶煉工業(yè)外,還廣泛用做化工阻燃、建材涂料、高級(jí)陶瓷、造紙等 行業(yè) 的新型原料。
目前世界氧化鋁產(chǎn)量約為4700萬t/a,其中人部分用拜耳法生產(chǎn),只有少部分足由堿—石灰燒結(jié)法生產(chǎn)的。由與燒結(jié)法生產(chǎn)時(shí)溶液中有機(jī)物含量少,氧化鐵含量低,其產(chǎn)品具有較高的白度,因此燒結(jié)法適用多品種氫氧化鋁的生產(chǎn)。
種分瑪瑙填料氫氧化鋁具有吸油量低、晶體結(jié)構(gòu)發(fā)育完善、透明度高、在樹脂添加份數(shù)高、外來物少等特點(diǎn),是高檔人造石、人造瑪瑙等復(fù)合材料的主要填料之一。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
一、燒結(jié)法生產(chǎn)氫氧化鋁
燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁、氫氧化鋁,是將鋁土礦、石灰、純堿、碳分母液、硅渣和煤按一定的比例配料,并經(jīng)原料磨粉磨得合格的生料漿;生料漿在人窯中經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制得合格的熟料,熟料用碳分母液、赤泥洗液、氫氧化鋁洗液配制的調(diào)整液浸出,得到粗液,浸出殘?jiān)闯嗄?,?jīng)充分洗滌后外排;粗液加入脫硅種子(硅渣)后經(jīng)高壓脫硅、常壓脫硅,得到精制鋁酸鈉溶液,又稱精液;精液經(jīng)碳分或種分后生成氫氧化鋁。氫氧化鋁經(jīng)過濾洗滌、烘于,得干氫氧化鋁,再焙燒制得氧化鋁。
二、種分工藝生產(chǎn)氫氧化鋁
1、種分生產(chǎn)氫氧化鋁原料:種分生產(chǎn)氫氧化鋁的原料為精液,取自工業(yè)生產(chǎn)的半成品,即脫硅后制得的精制鋁酸鈉溶液。精液指標(biāo)要求為:Al2O3,95kg/m3;浮游物≤0.02kg/m3;αk,1.5;A/S,≥900。
說明:αk足精液中以游離態(tài)和與Al(OH)3呈結(jié)合態(tài)的NaOH(以Na2O計(jì))與精液中氧化鋁的摩爾比;A/S足指精液中氧化鋁含量(g/L)和氧化硅含量(g/L)之比,都無計(jì)量單位。
2、種分生產(chǎn)用種子制備:種分生產(chǎn)所用種子是將碳分生產(chǎn)的氧氧化鋁漿液經(jīng)旋流器分級(jí)后,旋流器溢流再通過沉降槽沉降分離,沉降槽底流作為種分分解的種子,種子的平均粒徑d50=30μm。
3、生產(chǎn)工藝:將種子、種分母液和精液用泵按一定比例打入同一種分槽中,調(diào)整到種子系數(shù)為2.65,原液αk>1.80,分解初溫為85℃,進(jìn)行種子攪拌分解。反應(yīng)式為:
NaAl(OH)4+Al(OH)3(種子)=2Al(OH)3↓+NaOH
達(dá)到分解指標(biāo)后,氫氧化鋁漿液經(jīng)轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)分離和三次反向洗滌,得到合格的濕氫氧化鋁。濕氫氧化鋁經(jīng)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器烘于后,即得氫氧化鋁產(chǎn)品。目前該工藝已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
三、碳分工藝生產(chǎn)氫氧化鋁
生產(chǎn)工藝:向精制鋁酸鈉溶液中通入濃度為35%的CO2氣體進(jìn)行分解,即得產(chǎn)品氫氧化鋁。反應(yīng)過程表示為:
2NaAI(OH)4+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O
分解條件及參數(shù):體積V,400m3;CO2濃度,35%:CO2通氣量,70m3/m3·h:初溫,85℃:終溫,78℃;分解率,91%。
分解結(jié)束后進(jìn)行過濾、洗滌、烘于,即得成品氫氧化鋁。
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析
由于許多用戶需要粒度細(xì)的填料級(jí)的氫氧化鋁,該生產(chǎn)線選用氣流磨、分級(jí)機(jī)對(duì)烘干后的瑪瑙填料氫氧化鋁進(jìn)行深加工。
1、利用氣流磨粉碎
氣流磨將壓縮氣體通過噴管加速成超音速的氣流射人粉碎室,粉碎室中的氫氧化鋁被超音速氣流加速,互相碰撞,互相破碎,從而實(shí)現(xiàn)了超細(xì)粉碎。被粉碎的氫氧化鋁隨氣流送到分級(jí)區(qū),由分級(jí)機(jī)分選出所需細(xì)度的物料。未被分選出的粗氫氧化鋁,再返回對(duì)撞粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎,一直粉碎到所需要的細(xì)度,再由分級(jí)機(jī)分選出去。攜帶細(xì)氫氧化鋁的氣流直接進(jìn)人旋風(fēng)分離器,被旋風(fēng)分離器收集下來,少量更細(xì)的微粉氫氧化鋁則由脈沖清灰袋式除塵器捕集后,由排料閥排出。凈化的氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出機(jī)外。經(jīng)氣流磨粉碎可以得到中粒徑為10、15、20、25μm系列的產(chǎn)品。
2、利用分級(jí)機(jī)篩選
對(duì)某些特定粒度的產(chǎn)品,只用氣流磨無法生產(chǎn)出來,因此需要分級(jí)機(jī)對(duì)經(jīng)過氣流磨粉碎的氫氧化鋁進(jìn)行分級(jí)。粉碎過的氫氧化鋁進(jìn)入分級(jí)機(jī)后,受到引風(fēng)機(jī)的引力和分級(jí)輪的渦旋力雙重作用獲得分級(jí)。微粉氫、氧化鋁通過分級(jí)輪的篩選被排出分級(jí)機(jī),進(jìn)人收集裝置成為細(xì)粉氫氧化鋁。粗粉氫氧化鋁及凝絮狀的微粉氫氧化鋁下降至中部,受到一次進(jìn)風(fēng)及二次進(jìn)風(fēng)的風(fēng)篩作用,使粉碎過的氫氧化鋁獲得更充分的分離,從而獲得很高的分級(jí)效率。
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