氧化铝生产用絮凝剂的研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.08.008氧化铝生产用絮凝剂的研究车洪生，周跃华（中国铝业郑州研究院，郑州450041）摘要：通过改变絮凝剂添加量和添加方式，对拜耳法赤泥沉降分离的效果进行研究。结果表明，絮凝剂的添加量对赤泥沉降分离效果有重要影响，合适的添加量为0.02％~0.04％，二次添加比一次添加的效果要好，添加絮凝剂还能有效降低赤泥的压缩液固比。关键词：氧化铝；沉降；分离；絮凝剂；添加方式；拜耳法中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：1007-7545（2012）08-0000-00StudyofFlocc

2、ulantsAppliedinAluminaProductionCHEHong-sheng，ZHOUYue-hua(ZhengzhouResearchInstituteofChinaAluminiumCorporation,Zhengzhou450041,China)Abstract:ThesettlingandseparatingeffectofredmudinBayerprocesswasinvestigatedbychangingtheflocculantintermsofitsadditiveamountandaddingmethod.Theresul

3、tsshowthattheadditiveamountofflocculanthassignificanteffectonthesettlingandseparatingofredmud.Theoptimalamountofflocculantis0.02%~0.04%andthetwiceadditionismoreeffectivethanonceaddition.Thecompressedliquid/solidratioisreducedevidentlybytheadditionofflocculant.Keywords:alumina;settle

4、ment;separation;flocculant;addingmethod;Bayerprocess赤泥沉降分离是拜耳法生产氧化铝的主要工序，絮凝剂能极大地提高沉降槽的效率，提高产品质量和企业的经济效益[1]。目前，国内各大型氧化铝生产企业的赤泥沉降大多采用阴离子型聚丙烯酸钠作为絮凝剂，但生产使用中出现许多问题，影响了絮凝剂效能的正常发挥。据不完全统计，每年絮凝剂使用不当使絮凝剂效能降低达10%~20%[2]。因此，国内外氧化铝生产企业和科研工作者在寻找高效絮凝剂的同时还对现有絮凝剂的使用条件加以优化，以达到加速赤泥沉降的目的[3]。本文主要探讨絮凝剂添加

5、量和添加方式对赤泥沉降速度和赤泥压缩液固比的影响，以便为氧化铝生产提供合适的絮凝剂[4]。1试验原料和仪器采用中国铝业郑州研究院氧化铝试验厂生产的卫辉絮凝剂，分子量大于3千万，配置浓度0.1%。试验所用矿浆（已经稀释）由中铝郑州研究院氧化铝试验厂提供，其化学组成为（g/L）：Nk151.73、固含107.74、A166.72、Nt167.73、Nc16、αk1.497。主要仪器有SYC－15超级恒温水浴和沉降管。2试验过程称取一定量的絮凝剂置于烧杯中，加入蒸馏水，边加热边用玻璃棒搅拌直至完全溶解为止，絮凝剂配制浓度为0.1%。将合格矿浆置于沉降管中，在100℃

6、超级恒温水浴槽中恒温，然后进行絮凝剂沉降试验。将合格矿浆置于沉降管中，先添加0.01％的絮凝剂量，搅拌1min，再添加0.01％的絮凝剂量，搅拌数次后立即将料浆倒入100℃恒温箱中进行沉降；作为对比，一次性加入0.02％的絮凝剂量，搅拌0.5min后进行沉降。改变絮凝剂添加量，分离沉降30min，称量总重、沉降泥浆重，再将泥浆过滤分离，赤泥经洗涤、烘干后称重，计算赤泥压缩液固比。3试验结果与讨论3.1絮凝剂添加量不同絮凝剂添加量的沉降曲线见图1。收稿日期：2012-02-06作者简介：车洪生（1977-），男，河南驻马店人，工程师.图1絮凝剂添加量对赤泥沉降的

7、影响Fig.1Effectofadditiveamountofflocculantonredmudsettlement从图1可看出，增大絮凝剂添加量，沉降速度有所加快。沉降速度最快的时间段是10~30min，絮凝剂的最佳添加量为0.02％~0.04％。由于水中的微细颗粒表面在水的作用下形成带电荷的水化层，导致一定的静电力产生，另外，因为颗粒细小，当添加的絮凝剂量小时，沉降速度不快。而颗粒终端的沉降速度正比于其直径的平方[4]。随着絮凝剂量慢慢增加，有机高分子使颗粒产生吸附作用，导致较大的絮团或大颗粒的形成，从而使沉降速度加快。3.2絮凝剂的添加方式絮凝剂添加方

8、式对赤泥沉降的影响结果见图2。图2絮凝