氧化铝生产过程结疤的清除
氧化铝分解槽结疤超声波除垢
氧化铝分解槽结疤超声波除垢
氧化铝分解槽是一种重要的工业设备，用于将氧化铝转化为铝金属。
然而，在使用过程中，分解槽内壁会因为氧化铝的沉积而形成结疤，这会导致设备效率下降、能耗增加。
针对这一问题，超声波除垢技术被广泛应用于氧化铝分解槽的清洗和维护。
超声波除垢技术基于超声波的机械振动效应，通过在清洗液中产生大量微小泡泡，并使其迅速破裂，从而产生局部高温、高压和强烈的冲击力，将结疤从分解槽壁上剥离。
与传统的化学清洗方法相比，超声波除垢具有无需拆解设备、不会对设备造成机械损伤等优点，因此被广泛应用于工业领域。
超声波除垢的工作原理是利用超声波的高频振动将清洗液中的能量传递给结疤，使其剥离。
超声波在液体中传播时会引起液体分子的振动和流动，产生局部的高温和压力变化。
这些变化会引起结疤表面的物理和化学反应，从而使结疤松动并脱落。
同时，超声波的冲击力也能够有效地清除分解槽内的杂质和污垢，保持设备的良好工作状态。
超声波除垢技术的应用过程相对简单，只需将超声波发生器和传感器放置在分解槽内，通过超声波的传导将能量传递给结疤。
在清洗过程中，可以根据结疤的厚度和附着力调整超声波的频率和功率，以达到最佳的清洗效果。
清洗液的选择也很重要，一般选择具有良好除膜能力和对设备无腐蚀性的清洗剂，以确保清洗效果和设备的
安全性。
超声波除垢技术在氧化铝分解槽的清洗和维护中发挥着重要的作用。
它不仅能够高效地清除结疤，恢复设备的正常运行，还能够减少能耗和维护成本。
随着技术的不断发展，超声波除垢技术将会在更多的工业领域得到应用，为设备的清洗和维护提供更加便捷和高效的解决方案。
拜耳法生产氧化铝溶出过程结疤行为研究
品名
加热段结疤1 加热段结疤2 停留段结疤3 停留段结疤4 停留段结疤5
表1结疤化学成分
A12O3
SiO2
Fe2()3
CaO
TiO2
Na2O
MgO
总C
总S
%
%
%
%
%
%
%
%
%
表1为结疤的化学成分，表2为结疤的物相组 成。从结疤成分可知，结疤主要由钙霞石和钙钛矿 两种物相组成。同时还含有赤铁矿和少量未反应的 绿泥石和伊利石,这些物质很有可能是由于结疤粘 度大夹带所致。另外,结疤中还含有CaSO3 - CaSO4 和NaK3(SO4)2两种新的物相组成，这两种物质是 新发现的物相组成，结疤的粘度大很有可能由其引 起,具体形成原因还需要进一步研究证实。
Abstract: The serious digestion scarring of Bayer process aluminaproduction leads tothe problems , such as lower operation rate of digestion unit, higher cleaning workload and higher production operation cost. The chemical composition and phase composition of digestion scarring, and the existing form of sil icon minerals in the bauxite and the desilication efficiency are analyzed and studied. By analyzing, the cause of digestion scarring are found, the method of inhibition the rapid formation of digestion scarring are put forward, and the operation rate of digestion unit is improved. Key words: Bayer process; alumina ； digestion scarring ； operation rate of digestion unit
2024年氧化铝生产中结垢清理的安全技术
2024年氧化铝生产中结垢清理的安全技术随着科技的不断发展，氧化铝的生产技术逐渐改进，但是结垢问题依然是氧化铝生产中的一个重要挑战。
结垢不仅会降低生产效率，还会对设备的使用寿命造成影响，甚至可能引发安全事故。
因此，结垢的清理工作至关重要。
本文将介绍2024年氧化铝生产中使用的结垢清理安全技术。
一、结垢原因分析首先，我们需要了解结垢产生的原因。
在氧化铝生产过程中，高温和高压环境下，铝水中的杂质和不纯物质会随着流体的运动沉积在设备表面，形成结垢。
而这些结垢物质的存在会导致设备的传热能力降低，从而影响生产效率。
另外，结垢还可能堵塞管道和阀门，导致设备无法正常运行。
二、结垢清理技术1. 机械清理技术机械清理技术是结垢清理中最常用的一种方法。
2024年，随着科技的发展，机械清理技术将更加先进和高效。
比如，采用机器人在设备内部进行结垢清理，可以提高清理速度和效果。
机器人可以根据设备的结构和尺寸进行设计，并配备专业的清理工具，可以在高温和高压环境下工作，从而减少人工干预，降低安全风险。
2. 化学清理技术化学清理技术是通过使用一定的化学试剂来溶解结垢物质，从而达到清理的目的。
2024年，化学清理技术将更加环保和高效。
比如，采用绿色清洗剂和微生物清洁剂，可以减少对环境的污染，同时还可以增强清洁效果。
此外，还可以采用纳米材料清洗剂，利用纳米颗粒的特殊结构和性质来清洁结垢。
这些化学试剂可以通过喷洒、浸泡等方式应用到结垢表面，然后通过化学反应和物理作用将结垢物质溶解或剥离下来。
3. 超声波清理技术超声波清理技术是利用超声波在清洗溶液中产生的微压力波动和微气泡爆裂作用来清洗结垢。
2024年，随着超声波技术的进一步发展，超声波清理技术将更加高效和安全。
超声波清洗设备可以根据结垢的表面形状和材质进行设计，并可调节超声波频率和功率。
超音波波动的微压力和微气泡爆裂的冲击力可以将结垢物质震动或破碎，从而达到清洁的目的。
同时，超声波清理技术还可以在不破坏设备表面的情况下清洁细小的缝隙和死角。
氧化铝生产中结垢清理的安全技术
氧化铝生产中结垢清理的安全技术氧化铝生产中结垢清理是一个需要注意安全的环节。
结垢是指在加热、冷却或反应过程中，浓度越来越高的化学物质在管道、反应器、装置内部积聚形成的硬块，这些结垢会影响生产设备的正常运行，降低生产效率。
因此，定期清理结垢是生产过程中必不可少的环节。
本文将从安全角度出发，介绍氧化铝生产中结垢清理的安全技术。
一、结垢清理前需要进行的安全检查1. 检查结垢清理设备在进行结垢清理前，需要对结垢清理设备进行检查。
主要包括清理设备的密封性能、清理机械的转动情况、安全防护装置是否完好等方面。
确保设备正常运行才能进行结垢清理。
2. 确定清理区域结垢清理需要将所选定的区域进行封闭操作，同时保证清理区域通风良好，减少气体、溶液、固体等挥发物的积聚，避免空气的污染。
3. 安全标识在清理区域周围需要明确标识出警告标志，并在现场张贴安全提示和操作说明等。
二、安全操作注意事项1. 周期性进行检测对于结垢产生的设备，应该在使用初期便制定好检测计划，对管道设备、反应器等进行检测，判断其是否存在结垢现象。
如存在结垢，需要及时清理。
2. 操作人员应具有相应的技能和经验因为结垢清理需要进行设备内部清理，如果操作不当，容易发生事故。
因此，进行结垢清理的操作人员应该有相应的技能和经验，能够熟练掌握清理设备的操作方法。
3. 防止清理溶液泄漏在清理过程中，如果溶液泄漏，会造成严重的人身伤害和环境污染。
因此，应该在清理区域周围设置好防护措施，防止液体泄漏，减少安全风险。
4. 清理结束后的处理清理结束后，应当全面清理和检查并做好安全记录。
处理过程中，不能随意将清理设备放在任何位置，防止发生二次事故。
综上所述，结垢清理是氧化铝生产中不可或缺的环节，但同时也是一个安全风险比较大的环节。
因此，为了确保安全，需要对相关设备进行完整的安全检查、制定详细的操作计划、操作人员必须要有一定的专业技能和经验。
同时，保障施工前、施工中和施工后的环境、工器具等要求在做好记录的基础上完成，这样才能保证清理后的反应设备在未来的工作周期内保持其原有的性能水平。
氧化铝生产过程中结疤的形成与防治
氧化铝生产过程中结疤的形成与防治摘要：在氧化铝的生产过程当中，会在生产设备和管道表面产生及附着大量的固态质结疤，而这种结疤的生成会对氧化铝的生产流程和工序造成极大的影响，如造成管道堵塞、增加生产能耗及生产成本等，这是困扰氧化铝生产的主要问题，也是在氧化铝生产过程中亟需解决的重大问题。
本文对氧化铝生产过程中结疤的形成与防治措施进行全面分析、阐述，希望能够为相关工作人员提供一些建议。
关键词：氧化铝生产；结疤；形成与防治；一、氧化铝生产过程中结疤的形成在氧化铝的生产过程中最容易出现的现象就是结疤现象，尤其是在利用湿法工艺生产氧化铝的过程中更是容易出现这种现象，但结疤的出现并不是好现象的象征，结疤容易造成生产管道阻塞，严重降低传热器的传热系数，继而导致生产设备的产能降低以及生产成本增加，因此为了降低或者消除这种影响，需要对结疤现象进行进一步解决，那么要想解决氧化铝生产过程的结疤问题首先需要全面了解结疤形成的影响因素及原因，以便采取有效措施进行解决。
（一）影响结疤的因素在自然界中的铝土矿中除了含有氧化铝及水合物以外，还包含许多杂质，主要包括氧化硅、氧化铁、二氧化钛以及钙、钠、钾等和一些其他元素的化合物、有机物等，正是因为有了这些杂质，导致氧化铝的纯度并不高，所以才造成氧化铝在生产过程中容易出现结疤的现象。
另外，氧化铝在生产过程中会有一个重要的过程，即溶出过程，其过程当中，铝土矿中的一些矿物成分在与碱溶液作用后进入到溶液当中又能直接成为溶解度很小的化合物从溶液析出，这种析出就是氧化铝在利用湿法工艺生产过程中形成结疤的重要原因。
另外要清楚的是氧化铝生产过程中的结疤现象并不是个别现象，而是普遍存在的，贯穿于氧化铝生产的全过程[1]。
有工业试验研究表明，温度也是影响结疤的重要因素，最利于结疤生成且结疤生成速度最快的温度为170℃-210℃和240℃-280℃之间，因此通过将温度控制在这个区间之外也是能够有效控制结疤生成速度的重要手段。
氧化铝生产过程结疤的清除
氧化铝生产过程结疤的清除摘要：氧化铝生产结疤导致管道堵塞，使换热器的传热系数严重降低，降低设备产能，增加能耗，清理结疤既要花费大量的人力、物力、和财力。
本文分析了结疤对氧化铝生产的危害及影响因素，提出了主要生产环节有效清除结疤的方法和防止结疤生成的措施。
关键词：氧化铝结疤危害清除1前言制约氧化铝行生产设备产能和效率的一个重要因素就是生产过程中各个环节的结疤。
结疤厚度达到1mm，所需热交换面积将增加一倍。
而且结疤成分复杂并具有一定的硬度，难以清理，有些设备比如溶出管道、蒸发器等清理费用高，而且会降低设备的寿命。
因此，我国氧化铝生产过程的结疤是一个不可忽视的问题。
2 结疤对生产的危害2.1结疤对生产的危害根据结疤的来源及其物理化学性质不同，可将结疤的矿物成份分为四大类：（1）因溶液分解而产生，以Al（OH）3为主；（2）由溶液脱硅以及铝土矿与溶液间反应而产生，如钠硅渣、水化石榴石等；（3）因铝土矿中含钛矿物在拜耳法高温溶出过程中与添加剂及溶液反应而生成。
主要为钛酸钙和羟基钛酸钙；（4）除上述三种以外的结疤成份，如一水硬铝石、铁矿物（铝针铁矿、赤铁矿、磁铁矿）、磷酸盐、含镁矿物、氟化物、及草酸盐等。
这类结疤相对较少。
结疤的危害主要有三个方面：（1）结疤使热交换设备的传热系数急剧下降，使得热能得不到有效利用，增加了能耗。
据文献报导，当结疤厚度达1mm时，所需热交换面积将增加一倍。
（2）结疤使设备的有效容积缩小，使设备生产的效率降低，设备产能降低。
（3）清理结疤需要大量人力、物力。
3结疤产生的主要影响因素3.1温度影响我国一水硬铝石型铝土矿溶出时，结疤物质与温度的关系是：170℃以下：主要结疤物质是钙霞石、水镁石，次要的是水合铝硅酸镁、钙钛矿；160～240℃：主要结疤物质是水镁石、羟基钛酸钙，次要的是水合铝硅酸镁、钙钛矿、钙霞石；220℃（240℃）以上，结疤较严重。
主要结疤物质是钙钛矿，次要的是钙霞石、水合铝硅酸镁。
氧化铝生产中结垢清理的安全技术
氧化铝生产中结垢清理的安全技术随着我国经济的快速发展，各行各业的生产设备越来越复杂，氧化铝生产也面临着越来越复杂的问题。
其中，结垢是常见的问题之一。
结垢会严重影响设备的正常运行，甚至会造成严重的安全事故。
因此，结垢清理在氧化铝生产中显得尤为重要，本文将介绍结垢清理的安全技术。
结垢的危害在氧化铝生产过程中，合理的清理结垢可以避免以下危害：1.结垢会影响设备的正常运转。
在生产过程中，结垢会堵塞管道和设备中的孔洞，导致设备出现堵塞现象。
这种情况会导致设备的正常运行受到干扰，降低设备运行效率，从而影响生产。
2.结垢可能引起设备故障。
结垢不仅仅会影响设备的正常运行，还可能在管道和设备中形成损坏或腐蚀，导致设备的损坏和故障，从而影响生产。
3.结垢可能引起安全事故。
结垢增加了设备内部压力和温度，一旦达到一定的程度，可能引起爆炸和火灾等严重安全事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，清理结垢对于氧化铝生产的安全和运行至关重要。
结垢清理的安全技术针对不同的结垢清理工作，需要采取不同的安全技术措施。
下面介绍一些常见的结垢清理安全技术：1. 单次清理量控制在进行结垢的清理工作时，需要控制单次清理量。
过多的清理量会导致氧化铝生产过程中的瞬时流量增大，管道和设备内部的压力和温度升高，增加了安全事故的风险。
在进行结垢清理之前，需要制定详细的计划和方案，控制清理的速度和清理量，以避免过度清理所带来的安全隐患。
2. 环境检测和监控在进行结垢清理之前和清理过程中，需要进行环境检测和监控。
通常，需要检测空气中的CO、CO2、O2等气体的含量、清理现场的温度等因素的变化。
如果检测结果异常，应立即暂停清理工作，并采取措施确保安全。
3. 设备准备在进行结垢清理工作时，需要做好设备准备工作。
首先需要对清理的设备进行检查和维修，确保清理设备的安全运行。
同时，需要确保清洗设备的足够可靠，以避免因为清洗过程的不当而导致设备的损坏或者故障。
4. 安全防护在进行结垢清理工作时，需要采取足够的安全防护措施。
2024年氧化铝生产中结垢清理的安全技术(三篇)
2024年氧化铝生产中结垢清理的安全技术我国铝土矿高铝、高硅、低铁的特点，决定了烧结法氧化铝生产工艺在我国有着非常重要的地位，特别是随着高品位铝土矿的日益匮乏，烧结法处理低品位铝土矿的优越性日益凸显出来。
而烧结法存在生产工艺流程复杂、工艺能耗高等不利因素，尤其是湿法系统的结垢问题，极大地加重了清理检修作业工作量，成为安全生产的制约因素。
脱硅器的清理方法在湿法系统的脱硅环节，溶液流经的每一根管道、每一个器壁和罐体都极易结垢。
各个氧化铝生产企业都在积极探索如何减轻脱硅系统的结垢量和清理脱硅器结垢的有效方法。
中国铝业中州分公司采用的就是烧结法生产氧化铝。
脱硅器是湿法系统的关键设备之一，属于密闭性的压力容器。
中州分公司氧化铝年产量从最初的20万t逐年递增，提升到现在年产80万t的生产能力，而脱硅器则仅在最初的4组直接加热脱硅器的基础上，增加了2组间接加热脱硅器，产量大幅度提高，清理作业也日渐频繁。
时间紧，工作量大，脱硅系统面临的压力愈来愈大。
如何采用行之有效的方法安全清理脱硅器，中州分公司在十几年的生产实践中，进行了积极的探索。
中州分公司目前运用的直接加热脱硅器和间接加热脱硅器规格分别为2.6m×9.5m和2.8m×12m，平均2个月就要清理一组，一般是5-7个脱硅罐，其结垢具有质密、厚度均匀等显著特点。
常用的脱硅器清理方法有以下3种。
1.人工清理法人工清理，就是在脱硅罐体内搭架子，然后人工用大锤等器具击打器壁，使结垢脱落。
人工法清理结垢较为彻底，但作业时间长，严重影响大液量生产的组织。
尤其是清理罐体上部的结垢时，一般都在十几米的高空作业，极易造成人员伤害。
2.爆破清理法利用炸药爆破原理清理结垢，对罐体内厚结垢非常有效，但对目前中州分公司脱硅器质密、均匀的结垢不适用，且爆破需要有专门的爆破作业人员，爆破作业杀伤力大，对脱硅器损伤比较大。
3.火烧清理法火烧清理法对密闭性容器的清理非常有效，它清理速度快，而且效果好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氧化铝生产过程结疤的清除
摘要：氧化铝生产结疤导致管道堵塞，使换热器的传热系数严重降低，降低设备产能，增加能耗，清理结疤既要花费大量的人力、物力、和财力。
本文分析了结疤对氧化铝生产的危害及影响因素，提出了主要生产环节有效清除结疤的方法和防止结疤生成的措施。
关键词：氧化铝结疤危害清除
1前言
制约氧化铝行生产设备产能和效率的一个重要因素就是生产过程中各个环节的结疤。
结疤厚度达到1mm，所需热交换面积将增加一倍。
而且结疤成分复杂并具有一定的硬度，难以清理，有些设备比如溶出管道、蒸发器等清理费用高，而且会降低设备的寿命。
因此，我国氧化铝生产过程的结疤是一个不可忽视的问题。
2 结疤对生产的危害
2.1结疤对生产的危害
根据结疤的来源及其物理化学性质不同，可将结疤的矿物成份分为四大类：
（1）因溶液分解而产生，以Al（OH）3为主；
（2）由溶液脱硅以及铝土矿与溶液间反应而产生，如钠硅渣、水化石榴石等；（3）因铝土矿中含钛矿物在拜耳法高温溶出过程中与添加剂及溶液反应而生成。
主要为钛酸钙和羟基钛酸钙；
（4）除上述三种以外的结疤成份，如一水硬铝石、铁矿物（铝针铁矿、赤铁矿、磁铁矿）、磷酸盐、含镁矿物、氟化物、及草酸盐等。
这类结疤相对较少。
结疤的危害主要有三个方面：
（1）结疤使热交换设备的传热系数急剧下降，使得热能得不到有效利用，增加了能耗。
据文献报导，当结疤厚度达1mm时，所需热交换面积将增加一倍。
（2）结疤使设备的有效容积缩小，使设备生产的效率降低，设备产能降低。
（3）清理结疤需要大量人力、物力。
3结疤产生的主要影响因素
3.1温度影响
我国一水硬铝石型铝土矿溶出时，结疤物质与温度的关系是：
170℃以下：主要结疤物质是钙霞石、水镁石，次要的是水合铝硅酸镁、钙钛矿；
160～240℃：主要结疤物质是水镁石、羟基钛酸钙，次要的是水合铝硅酸镁、钙钛矿、钙霞石；
220℃（240℃）以上，结疤较严重。
主要结疤物质是钙钛矿，次要的是钙霞石、水合铝硅酸镁。
3.2矿石的物相组成
铝土矿的化学成分和矿物组成，会影响到结疤生成的温度范围、物质种类及含量。
矿石中的SiO2，如果以高岭石形态存在，则会在170℃以下的低温区析出结疤；如果是以伊利石、叶蜡石、绿泥石等形态存在，则会在170～220℃大量析出结疤。
3.3石灰的添加
图3.1为不同温度下石灰添加量对结疤素的影响。
随着石灰添加量的增加，在165～210℃范围内，结疤厚度较少，而在温度245～280℃范围内结疤厚度增加，产生这种现象的原因，主要是由于低、高温下生成的结疤物质种类不同，低温下主要是硅渣和镁渣结疤，高温下主要是钛渣结疤。
3.4溶液中Al2O3和SiO2浓度的影响
结疤速度随溶液中Al2O3浓度的增加而增加。
大量研究表明（图3.2），溶液中SiO2浓度对结疤速度也有很大影响。
在任何温度下，溶液中SiO2浓度增加，结疤加剧。
溶液中Al2O3和SiO2浓度升高是结疤增加的主要原因，他们都有利于硅渣结疤和镁渣结疤的生成。
3.5矿浆流速的影响
矿浆流速大，紊乱程度进一步增加，晶核被紊乱的涡流冲离结疤表面，使结疤生长速度降低。
在高流速下，矿浆中的固体粒子，还会将已生成的结疤冲刷掉。
4主要生产环节有效清除结疤方法
根据结疤成分和性质的不同，以及设备大小形状的差异，可以使用各种破坏及清除结疤的方法，总的可分为机械清除法、化学清除法、高压水清除法及热法。
4.1原矿浆结疤的清除
原矿浆结疤主要是硫酸盐结疤以钾钠芒硝的形式析出，比较疏松。
清理管道结疤是采用大锤敲击的方法；分级机是采用风镐来清理分级机叶片间的结疤，不能彻底清除管道和分级机上的结疤；建议利用大功率超声波清洗设备，或在管道内和分级机叶片上涂上耐碱耐高温涂料等，以便有效清理或缓解结疤的影响。
4.2 溶出管道结疤的清除
溶出系统结疤主要矿物组成是：低温预热段为氢氧化镁、水合铝硅酸钠、一水硬铝石、钙钛矿、赤泥矿，高温预热段为磁铁矿、钙钛矿、方铁矿、氢氧化镁、赤铁矿。
低温预热段结疤表观呈黄色或棕色，厚度1～2mm，层状结构，质硬；高温预热段结疤外观为褐色，厚度1～3mm之间，层状，质脆硬。
根据结疤的组成及特点，其清除有水力冲击法、酸洗法、火烧法等。
其中酸洗法因清洗结疤效果好、成本低、易操作而被广泛使用，尤其适用于清洗已结垢的热交换器管。
酸洗过程在酸与结疤反应的同时，酸也腐蚀钢铁本身。
为了阻止酸洗过程中管道及设备腐蚀，酸洗时，我国氧化铝厂采用加入缓蚀剂的方法来阻止酸对金属管道的表面的腐蚀。
4.3蒸发器结疤的清除方法
碳分蒸发器结疤的主要成分为：碳酸钠、硫酸钠、二氧化硅及其混合物；种分蒸发器结疤的主要成分为：水合铝硅酸钠（钠硅渣）。
目前我国蒸发器结疤的清除一般采用水煮法和酸洗法。
水煮法是指在蒸发器生产一周后，采用通入适量的新蒸汽加水循环溶解加热管壁上的可溶盐。
酸洗法是指在蒸发器生产一个月后，用5%左右的稀硫酸在蒸发器内循环清洗加热管壁上不溶于水的铝硅酸钠结疤，并在稀酸内加入一定量的缓蚀剂。
5结论
氧化铝生产系统结疤成分复杂，不同的生产环节因工艺条件不同及料浆组成不同，结疤形成的机理及物相组成有很大差异。
由于目前还没有完全有效地方法阻止结疤的生成，清除结疤是目前采用的最有效的措施，对拜耳法原矿浆结疤的清除，建议用水冲刷、浸泡，也可以利用大功率超声波清洗设备或在管道内和分级机叶片上涂以耐碱耐高温涂料等；对溶出管道结疤的清除采用硫酸酸洗，同时加入缓蚀剂，清理结疤效果较好。
参考文献
[1]毕诗文，于海燕，氧化铝生产工艺，北京：化学工业出版社，2006.1
[2]拜耳法生产中结疤的性质，国外氧化铝新技术文集，郭焕雄，强化一水硬铝石矿的拜耳法溶出，轻金属.
[3]陈万坤，彭关才，一水硬铝石型铝土矿的强化溶出技术落后，北京：冶
金工业出版社，张净，酸处理有机缓冲剂，精细化工信息.。