影响氧化铝产品粒度主要因素的研究及粒度控制模型的建立

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拜耳法生产氧化铝控制种分粒度的措施

拜耳法生产氧化铝控制种分粒度的措施

拜耳法生产氧化铝控制种分粒度的措施  邸 伟 河南中美铝业有限公司 摘要:晶种分解产出的氢氧化铝,其粒度和强度在生产上都有一定要求。

然而其粒度分布存在周期性变化的状况,目前尚无法避免。

作为生产组织者就要立足于工厂生产实际,综合探讨各种因素,制定出符合生产工艺的种分作业制度,最大程度上实现氢氧化铝的粒度控制在工艺要求的范围之内。

关键词:氢氧化铝粒度;粒度分布;周期性;控制措施1 前言: 中美铝业氧化铝生产采用拜耳法生产工艺,所采用矿石为一水硬铝石,矿石铝硅比8左右,产品质量等级为一级品,砂状氧化铝。

本厂自投产以来所产出的氧化铝各项质量指标十分优良,各项指标远高于一级品要求。

可是缘于种分分解工序产出的氢氧化铝粒度分布呈周期性变化,产品粒度仍没有摆脱周期性细化的状况。

 氢氧化铝颗粒过细,危害很大:易吸附碱液及杂质,对洗涤及过滤造成困难;降低立盘过滤机及平盘过滤机的设备产能;种分母液浮游物增高,造成实际分解率降低;洗涤时增加了洗涤水量及蒸发量;同时焙烧电收尘负担加大、烟囱烟气出口含尘升高等一系列问题的出现,因此获得粒度较粗且比较均匀的氢氧化铝是是生产上要求。

 生产砂状氧化铝,种分分解工序产出的氢氧化铝粒度生产工艺指标一般为小于44μm的颗粒百分含量≤12%(粒度分析方法:干法筛分粒度分析,采用SDB-200顶击式标准振筛机) 2 本种分工艺概述 分解工序采用一段法工艺流程,16个分解槽连续分解,4#、5#、6#、7#、8#、9#槽上均安装有宽流道板式换热器,逐级降温。

其中1#2#3#为分解首槽;14#、15#为出料槽,16#为缓冲槽。

投用种分槽数一般由分解时间及总液量而定(备用2个)。

种分槽搅拌采用桨叶式机械搅拌。

 出料槽上装设两台分级机,由槽液下泵送入水力旋流器,经旋流分级后,颗粒粗的底流送平盘过滤机,溢流返回出料槽。

出料槽通过自压的方式向立盘过滤机供料浆,进行晶种过滤。

滤饼与精液混合后返回首槽作晶种。

影响粒度测试结果的因素以及测量方法的建立

影响粒度测试结果的因素以及测量方法的建立


如果样品为微溶样品时,可考虑配制饱和溶液进行测量
样品在分散介质中的浸润
› ›
当样品加入分散介质中时是否浮在表面?
如果是,那么需要加入适当的表面活性剂,降低表面张力,使样品可 以浸润在介质中。
通常我们所加的表面活性剂有
阳离子型 阴离子型 非离子型 常用的有Nonidet P40,Tween 20/80
旋转取样器
取样代表性
› ›
如果取样的代表性很差,那么结果也必然好不了! 而当取样完成以后,以下需要的考虑就是建立一 个好的分散体系!
样品的分散



以单个状态存在于分散介质中,即没有团 聚 2.在测试过程中样品的分散状态不得以任何理由改变
那么怎么样才能得到一个好的分散体系呢?
粘度/纯度/折光率/透明度
选择干法的理由
› › › › ›
1.颗粒可以很容易的分散而不被打碎 2.如果想看到团聚状态下的颗粒,如造粒后的粒径 3.样品可以悬浮在空气流中 4.特殊性质的样品,如磁性材料 建议在样品测试之前用显微镜观察样品形状,考察 样品是否易碎
选择湿法的理由
› › › › ›
1.材料有一定的危险性,如有毒,易暴等等 2.样品颗粒很大-特别是密度很大 3.样品非常粘 4.样品非常细(比如小于1微米)-当颗粒越小,团聚力 越大,可以总是倾向于团聚在一起 5.样品颗粒易碎
› ›
当分散体系的Zeta电位绝对值大于30mv时,分散 体系处于稳定状态 而Zeta电位可以通过不同的添加剂及其浓度来改 变
例如

磷酸三钙 (TCP)
大约粒径 3mm
Stock solution: 30% Calgon Tube 1: No additive Tube 2: 1ml stock + 99mls DI water Tube 3: 5mls stock + 95mls DI water Tube 4: 10mls stock + 90mls DI water

影响粒度测试结果的因素以及测量方法的建立

影响粒度测试结果的因素以及测量方法的建立

0.18
Record number d (0.1) d (0.5) d (0.9)
TiO2 的最佳分散条件


推荐的分散条件:
预分散在0.15%的六偏磷酸钠溶液中,外超声250W 15分钟,测 试时分散在0.15%的六偏磷酸钠溶液中
材料有不同,不应该迷信任何一个条件,而要充分理 解规则!
不同分散剂的选择

如果样品为微溶样品时,可考虑配制饱和溶液进行测量
样品在分散介质中的浸润
› ›
当样品加入分散介质中时是否浮在表面?
如果是,那么需要加入适当的表面活性剂,降低表面张力,使样品可 以浸润在介质中。
通常我们所加的表面活性剂有
阳离子型 阴离子型 非离子型 常用的有Nonidet P40,Tween 20/80
› ›
1.样品在所选分散介质中必须稳定,即没有溶解 或者结团凝聚 2.所有颗粒必须能够单个悬浮在分散介质中
如何选择分散方法,干法还是湿法?

首先考虑是否有适当的溶剂分散样品 1.溶解性:样品在该溶剂中是否可溶,不溶还是微溶 2.反应:样品与介质是否会发生反应?介质是否会腐 蚀仪器? 3.悬浮性:样品是否可以比较好的悬浮在介质中 4.分散剂的性质
Size (microns)
3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 Record Number D10 D50 D90
在最佳分散条件下的测试结果 超声前、超声中、超声后
Trend Graph
0.58 0.53
Parameter
0.48 0.43 0.38 0.33 0.28 0.23
98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114

影响氧化铝产品质量的主要因素分析

影响氧化铝产品质量的主要因素分析
再 中间 降温 至某 一 低 温 , 继 续 分解 至终 温 , 这 种 分 解 温 度 制度 ,有 利 于提 高分 解 率 和产 品强度 ,有 利 于生 产砂 状 氧 化 铝 。
2 . 3晶种 的 影 响
从N a 2 0 一 A  ̄ O 3 - H , 0系相 图可知 , 对于 浓度
选择适宜固含 。 铝酸钠溶液必须添加大量 晶种 才能分解是其突出特点。 研究表明, 在其它条件相 同时 , 提高种子添加量可加快分解速度 , 提高分解
氧化铝企业普遍采用高晶种 比的工艺条件下 , 过饱

2・




2 0 1 7矩N o 2
率, 有利于提高产品粒度。但过多晶种 的加入 , 会 增加系统循环量 , 使分解槽有效容积降低 , 种子附 液会提高溶液苛性 比值 , 降低分解速率 。因此 , 选
和度越大有利于氢氧化铝晶体长大和附聚的影响大
于 分解 速 度 太快 对 氢 氧化 铝 产 品粒 度 变 细 的影 响 ,
即仅 越低有利于产 品的长大和附聚 ,也有利于产
品强 度 的提 高 。但 过低 仅 会 影 响 产 品钠 含 量和 溶 液稳 定 性 。
2 . 2温 度 制 度的 影响
2 0 1 7 年N o 2




影 响 氧化 铝产 品质 量 的主 要 因素分 析
韩 中岭
( 中国4 g 3 , k 郑 州有 色金属 研 究院 有 限公 司 国 家铝 冶炼 工程 技 术研 究 中心 河 南 郑 州 4 5 0 0 4 1 )

要 : 本文从苛性 比值 、 分解 温度制 度 、 搅拌 强度、晶种、精液浓度 、杂质等 多方面分析 了影响氧一 , 本文详细

浅谈氧化铝粒度检测

浅谈氧化铝粒度检测

浅谈氧化铝粒度检测一、氧化铝及其行业发展氧化铝(Al2O3),工业Al2O3是由铝矾土(Al2O3▪3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。

Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3。

其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。

数据显示中国是全球最大的氧化铝生产国,2010年全球氧化铝产量为5635.50万吨,中国氧化铝产量达2895.50万吨,同比增长20.14%,占全球比重为51.38%。

2010年中国氧化铝表观消费量达到了3321万吨,年增长率为14.05%,净进口426万吨,铝土矿进口量达3019万吨,对外依存度为39.71%,氧化铝对外依存度达47.26%。

目前我国氧化铝企业达40多家,已建和在建产能达4350多万吨/年,其中处理国内铝土矿的产能为3250万吨/年。

2010年全国氧化铝产量2896万吨,是世界第一大氧化铝生产国。

随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展,市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间,氧化铝产量将会不断增长。

结合2005-2010年中国氧化铝产量数据,预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨,增长率为14%,2012年将在2011年的基础上继续增长,产量将超过3800万吨。

另外,鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长,且由于不断推行城镇化,未来铝业前景非常乐观。

预计2011年中国氧化铝需求同比增长15%至3819万吨,2012年氧化铝需求将达到4200万吨,同比增长10%。

二、氧化铝的主要用途1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。

红宝石含有氧化铬而呈红色,蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。

2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。

工业上,铁铝氧石经由Bayer process 纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝金属。

影响氧化铝配料的主要因素及控制措施

影响氧化铝配料的主要因素及控制措施

精 准 配料 进行 了阐述 。
关键 词 : 氧 化铝 ; 配料 中 图分 类号 : T F 8 2 1 文献 标 识码 : A 文章 编 号 : 1 1 — 5 O O 4 ( 2 0 1 7) 1 1 一 O 0 9 8 — 2
1 前言
在拜耳 法氧化铝 生产 中 ,需要准确 调配铝 矿石 、循环 母 液和 石灰 的比例 ,以期获得较 好的溶 出效果和 更高 的产量 ; 由于生产 的复杂性 ,实际生产操作中是以溶出 R p值 ( 溶液中 A1 O 。 与N a , O 的浓 度比 ) 作 为配料的结果 ,以结果反过来指 导配料的调整 , 一般要求控制在 1 . 1 4至 1 . 2 O, 并尽量保持稳定 、 减 少波动 ;但是 ,由于物料成 分波动 、设备可 靠性差和 溶出 条件不同 ,对配料结果都会产生影响 ,需要采取相应的措施 。
2 . 6 磨 机 开 、停 车 的 影 响
磨机开车前需要先确认中间泵、旋流器等流程畅通之后才
下矿 、下灰 ,这造成流程多进了母液 ,容易造成配料偏低 ,可 以先保持低流量母液运行 2 O 至3 0分钟之后再调整至正常流量, 通过矿浆槽和溶出前槽的容量缓冲来消除波动 。
2. 7 磨机 系统泄漏和检修的影 响 由于磨 机进料端 、出料端容 易产生漏 料 ,这一 部分的物
度级未达标时 ,称为细 度 “ 跑粗”。当发生严重细度跑 粗时 , 原 矿浆 中的矿石 粒度较大 ,多数 沉在矿浆 槽底部 ,进入溶 出 系统的料 浆多数是 循环母液 ,此 时进料密 度仪的数 据会 出现
堆场过小和定点布料 、短路 应急拉矿等现象 。 铝矿石 的含水量 也是 影响配料 的原 因 。特 别是 在南方 , 由于雨水 量较大 ,矿 石含水 量的增 加 ,造成磨 机有效 下旷量 偏少 ,进而降低 了溶出 R p值 。 2 . 2 循环 母液Rp 、Nk 浓度 波动 循环母液 Rp值和 NR浓度 ( 溶液中 Na , O 的浓度 ) 对配 料的影响也是比较大的 ,根据经验 ,循环母液 Rp升 高 0 . 0 1 , 则溶 出 R ! o也 随之上 升 0 . O 1 ;循环 母液 Nk浓 度升高 3 g / 1 至 5 g / 1 , 则溶 出 R p下降 0 . O 1 。 所以, 要关注循环 母液浓度的变化 , 及时调整 母液配入量 ;另外 ,蒸发工序要注意补碱的均衡 I 生, 补碱流量波动不可太大 。

氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制

冶金冶炼M etallurgical smelting氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制吴呈祥,李付明(龙口东海氧化铝有限公司,山东 龙口 265713)摘 要:本文主要针对氧化铝粉粒度及粉粒度分布控制工艺展开研究,并将一次锻造工艺和二次段锻造工艺展开对比分析,选取转向分离工艺和脱水工艺两种处理方式,制定出相应的系列样本,在此期间,尝试找出氧化铝粉粒度与粉粒度分布之间的影响因素,并总结出相应的含水率、粉碎工序以及煅烧制度这三项影响要素。

通过对上述内容的分析,找出新的工艺处理思路,总结出更为科学的生产途径和工艺手段,逐步改善氧化铝力度分布情况,提高生产程序的运行效率,保证工艺生产质量。

关键词:粒度分布;工艺控制;氧化铝粉中图分类号:TF123 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)22-0032-2Process control of particle size and particle size distribution of alumina powderWU Cheng-xiang, LI Fu-ming(Longkou Donghai alumina Co., Ltd., Longkou 265713, China)Abstract: This paper mainly studies the control process of alumina powder particle size and powder particle size distribution, compares and analyzes the primary forging process and secondary forging process, selects two treatment methods of steering separation process and dehydration process, and formulates corresponding series of samples. During this period, it tries to find out the influencing factors between alumina powder particle size and powder particle size distribution, The three influencing factors of water content, crushing process and calcination system are summarized. Through the analysis of the above contents, find out new process treatment ideas, summarize more scientific production ways and process means, gradually improve the strength distribution of alumina, improve the operation efficiency of production procedures and ensure the process production quality.Keywords: particle size distribution; process control; alumina powder通常情况下,制备前驱粉体的工艺会对氧化铝产品的粒度分布造成决定性影响,关于有机醇盐解法的实验反应结果也可证明,前驱体会对后续阶段的氧化铝正常生产工序造成直接影响,同时期均相沉淀同样会随着离子浓度的变化而发生变化,最终导致粒度分布再次出现变化[1]。

试析氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制

试析氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制作者:于会杰来源:《山东工业技术》2019年第06期摘要:本文主要通过一次煅烧工艺与二次煅烧工艺的分析对比,脱水和转向分离工艺的处理方式来制作一系列的样本,从而尝试寻找氧化铝粉粒度与粒度分布的影响要素,从而总结出了含水率、煅烧制度和粉碎工序这三个影响因素。

通过对上述实验的研究,可以寻求处理工艺的新思路,从而寻找更加适合氧化铝粉规模化生产的途径与工艺手段,并改善氧化铝粒度的分布,从而提高其工艺质量与生产程序效率。

关键词:氧化铝粉;粒度;粒度分布;工艺控制一般情况下,前驱粉体的制备工艺是影响氧化铝产品粒度分布的决定性因素之一。

再有机醇盐解法的反应实验中可以看出前驱体对氢氧化铝生产工序的影响,并且其均相沉淀也受到了融离子浓度的涨落而对粒度分布造成了变化。

因此对于上述所描述的原因其表现出的性能缺陷,是目前粉体材料研究的一个难题。

1 实验原料本实验所采用来所生产的氢氧化铝粉,在潮湿状态下经过低温干燥处理并最后流化床粉碎而形成氢氧化铝粉,铝粉的粒度与粒度分布。

2 实验方法本实验所采用的实验办法是通过氢氧化铝粉的处理工艺入手,并且通过一次煅烧工艺以及二次煅烧工艺,再使粉碎工艺变成变量而观察出整个氧化铝粉粒度及粒度分布的问题,并提出解决的策略[1]。

本实验所采用的隧道窑规格为145000mm/240mm/300mm,并在准备阶段进行了热处理,使其的升温速率达到了5℃/min。

本实验所选用的仪器为北京海任罗佳仪器有限公司所产出的LS-POP激光粒度仪,并且对上述的样品进行了粒度的实验对比与分析,其方案具体见表格1所示。

3 实验结果与分析3.1 粒度控制分析从上述所进行的实验数据结果分析,通过工艺1与2所采取的样品粒度均和初始原料的选择没有关系,在工艺2的D50通过了温度处理再通过气流磨粉碎则有着直接的关系,并且在工艺3中我们可以看到样品粒度和原料D501的关系更为密切,这也就能够证明热力学动力学原理的正确性,但是其两种粒度的具体数值仍有很大的差距。

氧化铝生产种分过程粒度分布的数据拟合

究 ,但对 种 分 过程 粒 度 分 布 的定 量 研究 相对 较 少
[- O g ll

般说来生产数据会存在不完整 的、 含噪声 的
和不 正常 的数 据 。数 据不 完 整可 能是 生 产原 因 ( 如
停车 ) 数据含噪声 ( , 具有不正确的属性值 ) 可能收 集数据的设备 出故障 、 数据输入时出现错误或者数
1 言 前
铝酸钠溶液种分过程是氧化铝生产的关键工序
之一 。它对 氧 化铝 产 品 的产 量 、 量 等方 面均 有很 质
程的机理 , 缺点是对数据要求高 , 对于生产上大量 噪声数据要进行预处理。 正是 由于氧化铝生产粒度 变化的复杂性 , 使得应用生产数据进行粒度机理建
大影 响。种分过程是一个相对复杂的结 晶反应过 程 , 中, 其 种分温度、苛性碱浓度 、过饱和度 以及 品种数量和质量 、 添加方式 、 分解时问等因素均对 分解率和产品质量有一定影响[ 。 1 为认识该过程机 】 理, 了解其控制环节 , 从而研究强化该过程 的技术 措施 , 前人进行 了大量的工作 , 对种分过程模型的 研究 , 是其中的重要方 向之一o . ia1 .. i C M s [, TWh e r2 E t 14 31 ・ 等对种分过程过饱和度变化进行了较系统的研 究, 讨论了各种反应条件对种分过程的影响 , 认为 种分过程氢氧化铝结晶速率与铝酸钠溶液过饱和度 的平方成正 比, 并建立了种分过程结晶速率 的动力
2 1年 № 4 01




氧化铝生产种分过程粒 度分布 的数据拟合
王亚东 刘志明
(中国铝 业郑 州研 究院 ,河 南 郑 州,4 【11) 5) 【 4

要 本文通 过数 据拟合 的方 式建立种分生产条件和 末槽 粒度的关 系模 型, 应用建立的模型计算 了某

氧化铝生产种分附聚过程的粒度变化模型


万方数据
s218
中国有色金属学报
2008年6月
表2平均粒度的实验值与模型计算值比较
Table 2 Comp耐∞n of av啪ge panicle s切e be咐e%cal—
culated value and measured value
Engin∞曲g science,1998,53(12):2177—2185. 【7】 SEYSSIECQ l,VEESLER S,MANGIN D,KLEIN J P。
1(ey words:sodi啪alumin咖solution;咖bsile precipitation process;pa币cle size distribution;model
在冶金级氧化铝生产的种分过程中,需要生产具 有一定粒径的氢氧化铝产品。种分过程晶体粒径增大 主要通过晶体生长和晶体附聚两种形式。三水铝石晶
表2列出了附聚段出口平均粒度的实测值与计算 值之间的比较,由表2数据可见,其相对误差均在10% 以内。
、o一\扫一∞lIQ口I召爵一Tldo山
PaTticle size/um
图2附聚段出口粒度分布模型计算值与实测值比较
FIg.2 Comp撕咖be眦∞calculated value柚d r眦勰蚓 a鹊lom删∞outlet value on panicle sizc dis酊buti∞of
摘要:通过粒度衡算和质量衡算对氧化铝种分过程附聚段进行种分过程粒度变化模型的构建,选取合适的模型
参数和动力学方程,应用模型计算某氧化铝厂种分附聚段出口粒度分布,并与实测值进行对比。结果表明:模型
计算粒度分布与实测结果基本吻合,平均粒度的实验值与模型计算值误差在lO%以内。
关键词:铝酸钠溶液;种分过程;粒度分布;模型
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10.曾纪术.尹周澜.陈启元过饱和铝酸钠溶液的分解机制[会议论文]-2008
本文链接:/Thesis_Y1536843.aspx
中南大型的建立
姓名:洪利明
申请学位级别:硕士
专业:分析化学
指导教师:任凤莲
20090522
影响氧化铝产品粒度主要因素的研究及粒度控制模型的建立
5.吕保林含羧基结晶助剂对过饱和铝酸钠溶液种分过程的影响及机理研究[学位论文]2009
6.魏冰霞EDTA对铝酸钠溶液种分附聚影响的研究[学位论文]2010
7.李玉春铝酸钠溶液分解过程中产物周期性细化规律的研究[学位论文]2006
8.曾纪术过饱和铝酸钠溶液种分强化及添加剂分子设计[学位论文]2008
9.成琼文铝酸钠溶液的粘度[学位论文]2004
作者:洪利明
学位授予单位:中南大学
1.尹建国过饱和铝酸钠溶液种分附聚过程及其强化[学位论文]2007
2.张牧群超声波作用下铝酸钠结构性质变化的研究[学位论文]2003
3.谢雁丽.毕诗文.杨毅宏温度制度对种分氢氧化铝粒度和强度的影响及其机理研究[会议论文]-2004
4.孙洪涛表面活性剂强化铝酸钠溶液分解及机理的研究[学位论文]2007
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