氧化铝厂赤泥分离与洗涤设计(design of red mud separation and washing for alumina refinery)

从溶出浆液中分离出残渣和溶液并对残渣进行洗涤的工艺设计。

工艺流程   铝矿石溶出和熟料溶出后的溶出浆液，经液固分离后，以铝矿溶出的溶液，送去分解，熟料溶出的溶液(称粗液)送去脱硅。铝土矿或熟料溶出之后的残渣称赤泥，因其附带一定数量铝酸钠溶液，为回收其中的氧化铝和氧化钠，须用热水洗涤，洗涤液返回使用。为节约用水，提高洗涤效率，均采用多次向流洗涤方式，洗涤次数视附液量大小，浓度，洗水量，洗涤设备种类和洗后赤泥附碱指标而定，一般为3～7次。采用混联法和串联法时，铝矿石溶出后的赤泥，经过洗涤，送熟料烧结系统；采用并联法和拜耳法时，赤泥大多堆存，少量用于生产建筑材料。熟料溶出后的赤泥，或堆存，或用以生产赤泥水泥。采用联合法生产时，拜耳法系统的赤泥分离和洗涤的工艺流程见图。

设备选择   溶出浆液中固体含量小时，分离设备多采用运行费用较低的沉降槽。沉降槽有单层和多层两种。多层沉降槽优点是占地面积小，但操作和控制较复杂。两种槽型均可用于拜耳法赤泥分离，但以选用单层式为多。烧结法赤泥分离，只能用单层式的。沉降槽最大直径已达42m。对于固体含量高的浆液，多用连续式过滤机作为分离设备，有圆筒真空过滤机和折带真空过滤机，二者均可选用。赤泥洗涤过程是将赤泥与洗液(或洗水)先在混合槽中搅拌均匀，充分洗涤后，再用分离设备将溶液和赤泥分开。洗涤过程用的分离设备，多用沉降槽或连续真空过滤机，视分离浆液中固体含量、物料分离性能等因素确定。溶液精滤用叶滤机。

技术昝点和设备配置   主要为：(1)在铝矿石或熟料溶出泥浆分离和洗涤过程中，都产生二次反应，使溶液中有用成分变成新的固相，重新进入赤泥，造成损失，设计时在工艺条件选择和设备选型时，都应考虑这一特点。(2)过滤机厂房内，散发湿热和碱，设计应采取相应措施。(3)沉降槽露天布置。

主要技术指标   赤泥分离洗涤，精滤后溶液中悬浮物含量≤15mg／L；洗水温度≥90℃；洗涤后排出赤泥附着碱(以全Na₂O计)≤6kg／t(以干赤泥计)。