第一篇：氧化鋁的基本概念及相關(guān)知識

氧化鋁的基本概念及相關(guān)知識

Alumina（氧化鋁）一詞可能來源于Alumen（明礬）而明礬一詞最早的文字記載出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)。純氧化鋁是1746年J.H.波特（Pott）首先從明礬中提取出來的。1786年L.B.莫維約（De Morveau）認(rèn)為明礬的主要成份是Alumina（礬土），約到1820年英國才將Alum譯成Alumina，格來維爾（Grevule）于1799年提出的一種礦物中含有AL2O3成分，稱這種礦物為“剛玉”剛玉又稱為（α－AL2O3）是唯一一種純氧化鋁天然礦物。

1858年蘇打－鋁土礦燒結(jié)法由（法國）路易.勒薩斯提出，1902年帕卡爾提出了生料配比，使其完善，1868~1892年奧地利化學(xué)家K.J.拜耳發(fā)明了生產(chǎn)氧化鋁的拜耳法，用它處理高品位鋁土礦。

每生產(chǎn)一噸金屬鋁消耗近兩噸氧化鋁（1.91~1.92噸）我廠2002年1.939噸。我國于1950年開始建設(shè)山東鋁廠，用堿――石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁，該廠于1954年7月1日投產(chǎn)，從此拉開了我國氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)的序幕，繼山東鋁廠之后，鄭州鋁廠于1965年、貴州鋁廠1978年、山西鋁廠1987年，中州鋁廠1993年、平果鋁廠1995年相繼投產(chǎn)。

1、氧化鋁的物理化學(xué)性質(zhì)及主要用途

氧化鋁是一種白色的結(jié)晶體，不溶于水，但可溶于酸和堿溶液，它的堿性和酸性都很弱，是一種典型的兩性化學(xué)物。

氧化鋁主要是供電解煉鋁用，（90%以上），但是電子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、塑料、紡織、磨料、造紙以及制藥等許多部門也需要各種特殊性能的氧化鋁和氫氧化鋁。并且國內(nèi)外不少氧化鋁廠都重視發(fā)展多品種氧化鋁生產(chǎn)，例如活性氧化鋁、低鈉氧化鋁、噴涂氧化鋁、γ－AL2O3、超α－AL2O3、高純氧化鋁和氫氧化鋁，擬薄水鋁石以及鋁膠等，這些非冶金級的多品種氧化鋁占整個(gè)氧化鋁產(chǎn)量的8~10%左右，品種在200種以上。

2、氧化鋁的生產(chǎn)方法分類及細(xì)分

氧化鋁生產(chǎn)方法分為堿法、酸法、酸堿聯(lián)合法、熱法，其中堿法中包括拜耳法、燒結(jié)法、拜－燒聯(lián)合法

1、串聯(lián)法、2、并聯(lián)法、3、混聯(lián)法。

3、生產(chǎn)氧化鋁的鋁礦分類，最重要的鋁礦資源及衡量標(biāo)準(zhǔn) 鋁礦物絕少以純的狀態(tài)構(gòu)成工業(yè)礦床，都是與各種脈石礦物共生在一起的。生產(chǎn)氧化鋁的礦物有鋁土礦、明礬石、霞石、高嶺土和粘土等。

其中最重要的鋁礦資源是鋁土礦，鋁土礦是一種主要由三水鋁石、一水軟鋁石和一水硬鋁石組成的礦石。

衡量鋁土礦質(zhì)量的最主要標(biāo)準(zhǔn)是氧化鋁含量和鋁硅比（氧化鋁與氧化硅的重量比）此外，鋁土礦的質(zhì)量與氧化鋁存在的礦物形態(tài)也有很大關(guān)系。不同形態(tài)的氧化鋁及氧化鋁水合物在堿和酸中的溶解速度及溶解度是不同的。

三水鋁石最易溶，二水軟鋁石次之，一水硬鋁石則最難溶。（其折光率、密度和硬度按下列次序增加：三水鋁石＿一水軟鋁石＿一水硬鋁石＿剛玉

4、表征氧化鋁物理性質(zhì)的常用指標(biāo)及氧化鋁按物理性質(zhì)分類

表征氧化鋁的物理性質(zhì)指標(biāo)很多，常用的有：粒度、比表面積、磨損指數(shù)、堆積密度、安息角、α－AL2O3含量、垂度等。

氧化鋁原流動(dòng)性、粉塵量、保溫能力，在冰晶石焰體中的溶解速度和吸附氟化氫的能力等。都取決于上述各項(xiàng)物理性質(zhì)。

氧化鋁按物理性質(zhì)可分為：砂粉、中間狀、面粉狀。砂狀氧化鋁特點(diǎn)：平均粒度組成比較均勻，細(xì)粒子和過粗顆粒都少；比表面積大；強(qiáng)度高；流動(dòng)性好。面粉狀氧化鋁特點(diǎn)：細(xì)粒子含量多，平均粗粒小，比表面積小、強(qiáng)度低，流動(dòng)性不好，煅燒程度高于砂狀氧化鋁。

5、與國外相比我國鋁土礦的特點(diǎn)。

我國鋁土礦的一般特點(diǎn)是高鋁、高硅、低鎂（除廣西平果等少數(shù)礦區(qū)外），因而我國鋁土礦的鋁硅比較低，鋁硅比多數(shù)在4~7 之間，在10以上的優(yōu)質(zhì)鋁土礦較少。從礦石類型來說，絕大多數(shù)為難溶的一水硬鋁石，而國外多數(shù)鋁土礦的硅含量較低，鋁硅比較高，鐵含量一般也較高，從礦石類型來說，多為易溶的三水鋁石，歐洲以一水軟鋁石居多，前蘇聯(lián)則各類礦石都有。

6、拜耳法、燒結(jié)法和聯(lián)合法優(yōu)缺點(diǎn)比較

拜耳法流程簡單，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量好，處理優(yōu)質(zhì)鋁土礦時(shí)產(chǎn)品成本最低，但隨著礦石鋁硅比降低，氧化鋁回收率下降，堿耗上升，成本增加。因此拜耳法只局限于處理優(yōu)質(zhì)鋁土礦，其A/S 應(yīng)在10以上。

此外，拜耳法需要消耗價(jià)格比較昂貴的苛性堿。燒結(jié)法流程比較復(fù)雜，能耗大，單位產(chǎn)品的投資和成本較高，產(chǎn)品質(zhì)量一般不如拜耳法，但燒結(jié)法能有效地處理鋁硅比低的高硅鋁土礦，而且所消耗的是價(jià)格相對較低的碳酸鈉。

對中等品位的鋁土礦來說，采用拜耳法和燒結(jié)法的聯(lián)合生產(chǎn)流程，可以兼收兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，取得較 的拜耳法或燒結(jié)法更好的經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)使鋁土礦資源得到更充分的利用。

7、我廠氧化鋁生產(chǎn)的工藝流程及其特點(diǎn)。

我廠生產(chǎn)氧化鋁采用拜耳法－混聯(lián)法生產(chǎn)工藝（即小拜耳法部分外排和原混聯(lián)法生產(chǎn)工藝）其主要特點(diǎn)是：

⑴ 拜耳法赤泥經(jīng)洗滌和過濾脫水后，一部分直接外排赤泥大壩，一部分用燒結(jié)法回收其中氧化鋁和氧化鈉。

⑵ 結(jié)法除處理拜耳法赤泥外，還處理相當(dāng)數(shù)量的中高鋁土礦。

⑶ 以廉價(jià)的蘇打加入燒結(jié)法以補(bǔ)償生產(chǎn)過程的堿人。（根據(jù)生產(chǎn)需要有時(shí)也補(bǔ)入適量液體堿）。

⑷ 燒結(jié)法粗液脫硅的種子取自拜耳法的赤泥漿（分離底流）脫硅后的硅渣經(jīng)硅渣過濾過濾后，用于燒結(jié)法配料。

⑸ 燒結(jié)法精液一部分送入種分系統(tǒng)補(bǔ)堿，一部分供碳酸化分解，形成AL(OH)3進(jìn)入種分槽作活性精種，8、鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性通常是指從過飽和溶液開始分解析出氫氧化鋁所需時(shí)間的長短。

影響工業(yè)鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性主要因素有：

1、溶液的苛性比值比值

在任何溫度下提高工業(yè)鋁酸鈉溶液的都可使溶液的穩(wěn)定性提高（超高氧化鋁濃度的溶液例外）。

2、溶液的溫度

3、當(dāng)鋁酸鈉溶液的濃度和苛性比值相同時(shí)，溶液的穩(wěn)定性隨著溫度的降低而下降，直至溫度降低到30℃為止，溫度低于30℃時(shí)，溶液又變得比較穩(wěn)定。

4、溶液的氧化鋁濃度

5、在一定溫度下，苛性比值相同的鋁酸鈉溶液，氧化鋁濃度低或高時(shí)，溶液具有很高的穩(wěn)定性，而中等濃度（氧化鋁濃度為70~200g/l）的濃度穩(wěn)定性較小。

6、溶液中的雜質(zhì)

7、工業(yè)鋁酸鈉溶液濃度中，溶解的雜質(zhì)SiO3Na2O3NaSO4.NaS以及有機(jī)物都不同程度的使溶液的穩(wěn)定性增高。

9、氧化鋁生產(chǎn)氧化硅造成的危害有哪些。

氧化硅是鋁土礦中常有的主要雜質(zhì)，它與堿溶液反應(yīng)成為含水鋁硅酸鈉而析出，生產(chǎn)上將含水鋁硅酸鈉稱為鈉硅渣，氧化鋁生產(chǎn)中固生成鈉硅渣而造成的危害包括：

1、引起AL2O3和N2aO的損失。

2、鈉硅渣進(jìn)入氫氧化鋁后，降低成品質(zhì)量。

3、在生產(chǎn)設(shè)備和管道上，特別是在換熱器表面上析出成為結(jié)垢，使傳熱系數(shù)大幅度降低，增加能耗和清理工作量。

4、大量鈉硅渣的生成增大赤泥量，并且可能成為極分散的細(xì)懸浮體，極不利于赤泥的分離和洗滌。

10、拜耳法原礦漿中配入石灰的目的。

在一水硬鋁石型鋁土礦中，氧化鈦呈凝膠狀把氧化鋁包惠著。在沒有添加石灰的情況下，氧化鈦與堿作用生成致密的鈦酸鈉薄膜，阻礙一水硬鋁石的溶出。加入適量石灰后，1、氧化鈦與氧化鈣作用生成不溶解的鈦酸鈣，鈦酸鈣結(jié)晶粗大松脆，在攪拌時(shí)容易脫落，可使氧化鋁溶出不受影響，加快氧化鋁的溶解速度。

2、能消除氧化鈦與苛性堿作用生成鈦酸鈉所造成的堿損失，降低堿耗。

3、減輕加熱設(shè)備表面上的結(jié)垢現(xiàn)象。

4、相對改善赤泥沉降性能，減少了赤泥的比表面，赤泥的沉降性能有所改善。

5、起到消除雜質(zhì)的作用。添加CaO后，可以使鋁酸鈉溶液中釩酸根、鉻酸根、氟離子轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的鈣鹽進(jìn)入赤泥，降低它們在溶液中的積累濃度。并且CaO使有機(jī)物中草酸根成草酸鈣析出也是有利的。

11、影響鋁土礦溶出過程的因素

1、鋁土礦的礦物組成及結(jié)構(gòu)；

2、礦漿的磨細(xì)程度；

3、溶出溫度及時(shí)間；

4、循環(huán)母液苛性堿濃度

5、配料分子比（即預(yù)期溶出液的苛性比值）

6、礦漿攪拌強(qiáng)度；

7、添加劑作用。（石灰）

12、評價(jià)高壓溶出過程的質(zhì)量指標(biāo)和決定因素。衡量溶出質(zhì)量的指標(biāo)主要是溶出率和溶出苛性比值。溶出質(zhì)量指標(biāo)好壞主要取決于溶出設(shè)備。現(xiàn)場技術(shù)操作水平和配料的精、準(zhǔn)程度。

13、比較高壓溶出器機(jī)組和管道化溶出機(jī)組優(yōu)缺點(diǎn)直接加熱高壓溶出設(shè)備流程的優(yōu)點(diǎn) 是：

1、用蒸氣直接加熱，堿濃度被蒸氣冷凝水沖淡，大大增加了蒸濃循環(huán)母液的蒸氣消耗。

2、原礦漿預(yù)熱溫度與溶出溫度相差很大，增大了溶出的新蒸氣消耗和礦漿沖淡程度；

3、一次蒸氣熱利用率低，也增大了溶出的新蒸氣消耗。

管道化溶出設(shè)備有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、管道化可獲得高的氧化鋁 和低的溶出苛性比值，因而可以強(qiáng)化整個(gè)拜耳法生產(chǎn)過程；

2、管道化溶出操作溫度高，并且管內(nèi)礦漿流動(dòng)處于紊流狀態(tài)，攪拌強(qiáng)烈，因而可以加速反應(yīng)，縮短溶出過程。

3、高溫、高壓溶出允許用低濃度的循環(huán)母液，且堿溶液不會被蒸氣冷凝水沖淡，因此分解母液可以不經(jīng)蒸發(fā)或稍加蒸發(fā)，大大降低了蒸發(fā)汽耗；

4、二次蒸氣熱利用率高，溶出新蒸氣消耗降低。

14、有機(jī)物的危害及清除的基本方法

拜耳法溶液中有機(jī)物數(shù)量達(dá)到一定程度后，造成許多生產(chǎn)問題并降低溶液的產(chǎn)出率。有機(jī)物帶來的危害飲用氧化鋁產(chǎn)量的降低，使AL(OH)3顆粒過細(xì)，氧化鋁中雜質(zhì)含量高，使溶液和AL(OH)3帶色，降低赤泥沉降速度，由于鈉有機(jī)化合物的形成而損失堿，提高溶液的密度，粒度、沸點(diǎn)和使溶液起泡。清除有機(jī)物的基本方法:

1、鼓入空氣并提高溫度以加強(qiáng)其氧化和分解；

2、向蒸發(fā)母液中添加適量石灰吸附，有機(jī)碳和適度降低；

3、向蒸發(fā)母液中添加草酸鈉晶種，使有機(jī)物結(jié)晶析出；

4、將母液蒸發(fā)使之析出一水碳酸鈉結(jié)晶，則有機(jī)物被吸附帶出，然后經(jīng)火煅燒除去。我國氧化鋁一般采用此法煅燒后去。

5、通過向低濃度洗液中添加石灰乳（添加石灰10~12kg）排除草酸鈉。

6、蒸發(fā)氫氧化鋁洗液排除流程中草酸鈉

7、向鋁酸鈉溶液中添加MgSO4除草酸鈉

8、向鋁酸鈉溶液中添加草酸鈣排除草酸鈉。

8、用二氧化錳從拜耳法種分母液中除去有機(jī)物。

10、日本的C.SoTo提出一種新的工藝方法來除去拜耳法溶液中有機(jī)物，他認(rèn)為其他的除有機(jī)物的方法只能排除草酸鈉和碳酸鈉而不能清除有機(jī)鈉鹽，所以拜耳法中的有機(jī)鈉鹽仍不斷積聚，他提出將氫氧化鋁與拜耳法母液充分混合，使混合料漿濃縮，并在130℃下干燥，再經(jīng)高溫煅燒使其中雜質(zhì)分解，并生成固體鋁酸鈉，就可有效的排除流程中有機(jī)物，這種方法可有效地排除有機(jī)鈉鹽和與有機(jī)鈉鹽在一起的一些雜質(zhì)，還可以同時(shí)排除草酸鈉和碳酸鈉。煅燒溫度越高（1200℃）時(shí)間越長，有機(jī)物排除的效果就越好。

15、氧化鋁生產(chǎn)中常說的“結(jié)疤”是如何形成的通過氧化鋁廠高壓溶出、脫硅、種分和蒸發(fā)工序結(jié)疤的化學(xué)成份的特點(diǎn)及主要清除手段。

在氧化鋁生產(chǎn)中，有不少物質(zhì)是過飽和存在于溶液之中，這些溶解度很小的化合物不穩(wěn)定，會不斷從溶液中析出，在溶器表面結(jié)晶，這就成為濕法生產(chǎn)設(shè)備結(jié)垢的原因，結(jié)疤在生產(chǎn)中又被成為結(jié)疤。

在氧化鋁生產(chǎn)中想在加熱器表面上不生成結(jié)疤是不可能的，只有設(shè)法減少結(jié)疤的生成速度，延長清理周期和改變結(jié)疤成分，以利于清理，這就出現(xiàn)了兩個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)疤和防止結(jié)疤的清除。結(jié)疤的防止手段有：

1、原礦漿預(yù)脫硅：原礦漿預(yù)脫硅就是將原礦漿在送入預(yù)熱系統(tǒng)之前，先在常壓下與鋁酸鈉溶液反應(yīng)。讓礦石中SiO2生成水合鋁硅酸鈉析出，而不在加熱器面上析出，從而有效的防止結(jié)疤。

2、分段保溫法：在礦漿中結(jié)疤物最容易析出的溫度區(qū)間設(shè)置脫疤罐，能夠有效的減輕加熱面上的結(jié)疤。為了實(shí)現(xiàn)分段保溫法，只需在熱交換器之間連接一個(gè)容器——脫疤罐，在這個(gè)容器中，料漿不加熱，也無機(jī)械攪拌裝置，礦漿的流動(dòng)速度以不產(chǎn)生沉淀為限，一般是預(yù)熱管內(nèi)礦漿流速的1/16~1/20。

3、添加晶種：礦漿在進(jìn)入預(yù)熱器之前，添加與結(jié)疤物質(zhì)成分相同的晶種，使其在晶種表面上優(yōu)先析出并進(jìn)入料流，可以降低換熱表面的結(jié)疤速度。

4、添加劑：添加適量的石灰和鐵綠泥石可降低結(jié)疤速度。

5、雙流法：一般采用雙流法是把循環(huán)堿掖分成兩部分，80%~85%的堿液加熱，而15%~20%的堿液與鋁土礦一起濕磨不加熱，兩股料流合并達(dá)到溶出溫度，進(jìn)行溶出。

從防止結(jié)疤角度來說，采用雙流法是有效的。循環(huán)堿液加熱時(shí)生成的硅渣結(jié)疤，也很容易用酸清洗。

用雙流法處理三水鋁石型或一水軟鋁石型鋁土礦，在工業(yè)上普遍采用，但處理我國一水硬鋁石型鋁土礦，尚要解決以下問題：

1、由于堿液加熱溫度高，在280℃時(shí)一般鋼材就嚴(yán)重腐蝕，必須用昂貴的鎳合金材料。

2、由于一水硬鋁石型鋁土礦硬度大，輸送高固含礦漿磨損嚴(yán)重，這就對泵和管道提出更高的要求。

3、與單流相比，操作復(fù)雜，投資大。

6、換熱器結(jié)構(gòu)及表面處理。

采用大直徑管或預(yù)熱器，能減少結(jié)疤速度；使換熱表面光潔或用抗粘材料處理制造，阻止結(jié)疤物質(zhì)在其上面附著，能防止結(jié)疤。

7、磁場處理

用磁場處理含硅渣的鋁酸鈉溶液，可以使部分硅渣以水合鋁硅酸鈉結(jié)晶析出，避免在換熱器表面上結(jié)疤。析出水合鋁硅酸數(shù)量與磁場強(qiáng)度，溶液中溫度成正比。

165~170℃是個(gè)分界線，經(jīng)過磁場處理的礦漿，低于這個(gè)溫度，結(jié)疤比未經(jīng)過磁場處理的重；而高于這個(gè)溫度，結(jié)疤則較輕，采用經(jīng)過磁場處理生成的結(jié)疤，與換熱器結(jié)合不牢，此處赤泥中小于56kn粒子增加，使其沉降速度降低27~45%。

8、電場處理

由于鋁硅酸鹽帶負(fù)電，當(dāng)將換熱表面陰極極化，可便這類物質(zhì)結(jié)疤厚度減少1/2~3/4，而且生成的結(jié)疤氣孔率大，與器壁表面結(jié)合不牢。

9、超聲波處理

用超聲波直接處理，會使換熱表面上結(jié)疤加重，若用超聲波作用換熱表面，可使結(jié)疤速度減少一半。結(jié)疤的清除方法

1、機(jī)械清除法A、銑刀用風(fēng)動(dòng)裝置經(jīng)軟管驅(qū)動(dòng)，穿過每根熱交換管破碎結(jié)疤，然后用水將其中洗掉。B、硬質(zhì)合金制作的風(fēng)鉆，用風(fēng)動(dòng)裝置經(jīng)組裝的空心鉆桿驅(qū)動(dòng)，空心鉆桿內(nèi)通水，鉆頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)清除結(jié)疤。C、用風(fēng)鎬氣動(dòng)振打熱交換管中的結(jié)疤。機(jī)械清除法一般用清除大面積設(shè)備中的結(jié)疤，用于清除熱交換管中的結(jié)疤比較徹底。

2、流體力學(xué)清除法 用特制的噴頭噴射出高壓水流沖擊結(jié)疤，能夠有效一將其清除。影響水流沖擊結(jié)疤的主要因素有：A、結(jié)疤性質(zhì)、物質(zhì)組成。結(jié)構(gòu)、硬度、脆性、氣孔、透水性等。B、液壓特性：壓力、流量、C、技術(shù)特性：水流移動(dòng)速度，噴嘴與物體的距離及相關(guān)對角度。

3、化學(xué)清除法化學(xué)清除法的基本過程是，某些結(jié)疤物質(zhì)先進(jìn)行全部或部分化學(xué)溶解，打碎結(jié)疤，隨倒流帶過碎結(jié)疤塊，同時(shí)要求循環(huán)運(yùn)行中溶劑應(yīng)具有較高的流速和溫度。(堿清除法和酸清除法)。

4、熱法 熱法是將金屬壁或結(jié)疤加熱，利用二者熱膨脹系數(shù)不同，而使結(jié)疤崩碎脫落。

16、生料漿配制的目的和意義

1、從混聯(lián)法工藝上講生料漿配制要消耗大部分拜耳法赤泥，從而更經(jīng)濟(jì)的回收其中的氧化鋁和氯化鈉，別處從某種意義上講拜耳法生產(chǎn)所有的波動(dòng)或變化因素都需借熟料燒成前的配料來調(diào)正，因此生料漿的配制是最主要最基礎(chǔ)的工作。

2、使熟料有較好的化學(xué)成分以及能獲得高的。

3、使生料漿具有合適的鋁桂比和含水率，以適應(yīng)燒結(jié)窯技術(shù)規(guī)定。

4、配入適量的固定碳，以便在燒結(jié)過程中降硫降低熟料含硫量，確保溶出赤泥在沉降槽中的沉降性能。

17、不同生料配比的比較

生料漿配方分為飽和配方（N/R=1，C/S=2）非飽和配方（N/R=1,S/C=2）從理論上講，在飽和配方的條件下，熟料中的AL2O3能完全轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘腘a2O.AL2O3.SiO2則都變成2CaO.SiO2這時(shí)AL2O3和Na2O.的溶出率應(yīng)該最高，但是生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)研究證明，采用非飽和配方時(shí)，卻可以得到Na2O最高溶出率，而AL2O3的溶出率并不低。

在非飽和配方中，F(xiàn)e2O3在還原氣氛中，有一部分沒有參加生成Na2O Fe2O3的反應(yīng)，所以合理的配方應(yīng)該是N/R＜1，但必須保證N/R≥1，就能滿足全部生成Na2O AL2O3。非飽和配方也有缺點(diǎn)，在燒成中燒結(jié)法溫度范圍變窄，給熟料窯操作帶來一定困難，但是非飽和配方比飽和配方能減少堿的單位消耗量，不僅是由于非飽和配方Na2O溶出率有所增加，同時(shí)也是由于配入生料中的堿的絕對數(shù)量有所減少，相應(yīng)降低堿耗。

不同配方的比較：

堿比 N/R太低，將有部分AL2O3不能生成Na2O.AL2O3和Na2O，而且燒出熟料硬度大，溶出時(shí)難以磨細(xì)，使AL2O3、Na2O溶出率降低。

N/R太高，熟料中除生成AL2O3.Na2O和Na2O Fe2O3以外，有剩余的Na2O，將產(chǎn)生以Na2O.CaO.SiO2為主的三元化合物。及少量的Na2O.nAL2O3.m Fe2O3，造成Na2O.AL2O3.的損失。

C/S太低，將有一部分SiO2將與AL2O3和Na2O反應(yīng)生成3CaO..AL2O3(oh)SiO2.和Na2O AL2O3.1.7SiO2，造成Na2O.AL2O3.的損失。

C/S過高，熟料中有大量游離CaO存在，使熟料性質(zhì)變壞，溶液與廢渣難以分離。若熟料A/S降低，溶出拓渣量增大，溶出過程中AL2O3Na2O的損失也將增大，A/S太低還會使燒結(jié)溫度降低影響熟料質(zhì)量。

18、熟料燒結(jié)的影響因素

熟料燒結(jié)過程的化學(xué)反應(yīng)主要是在固態(tài)物質(zhì)中完成的。生產(chǎn)實(shí)踐證明，燒結(jié)反應(yīng)在液相（熔融后）出現(xiàn)之前早已進(jìn)行，而在出現(xiàn)部分液相的情況。

由于參加反應(yīng)物質(zhì)要擴(kuò)散穿過反應(yīng)物質(zhì)，才能使固相反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，因此，固相反應(yīng)速度取決于化學(xué)反應(yīng)速度（快）和晶體內(nèi)擴(kuò)散速度（慢）。影響因素有：

1、溫度：固相間的擴(kuò)散作用隨溫度的升高而增強(qiáng)。所以在熟料燒成的溫度范圍內(nèi)，提高溫度有利于固態(tài)反應(yīng)的進(jìn)行。

2、反應(yīng)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)：晶格本身疏松時(shí)，不穩(wěn)定的及非晶形的物質(zhì)比晶格致密，管理的物質(zhì)易于擴(kuò)散，即反應(yīng)速度快。

3、反應(yīng)物質(zhì)的粒度：粒度小，比表面積大，接觸良好，有利于擴(kuò)散，故固態(tài)反應(yīng)速度與顆粒半徑平方成反比。但粒度過細(xì)，不僅會增高磨細(xì)費(fèi)用，而且灰塵量增大，消耗高。

4、反應(yīng)時(shí)間：在一定條件下，延長時(shí)間，反應(yīng)程度自然會提高，但窯的規(guī)格型號一定，操作條件一定，時(shí)間也就一定。

5、礦化：氟化鈣（CaF2）加入有助于燒成。

19、多通道

20、結(jié)法生料加煤工藝及脫硅原理。

鋁礦石、石灰石、燃料以及生產(chǎn)系統(tǒng)積累的硫，在燒結(jié)過程中，與Na2W3反應(yīng)生成NaSO4，NaSO4在生產(chǎn)系統(tǒng)中循環(huán)積累，同時(shí)使赤泥分離和堿液蒸發(fā)困難，并導(dǎo)致堿耗增加。

為了排除硫的危害，為防止硫在流程上的積累，1960年生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了“生料摻煤”這一重大技術(shù)改革，有效一抑制了硫的積累。

生料加煤可使燒結(jié)過程中Na2SO4最大限度地呈硫化物狀態(tài)存在，也就是使大部分+

6、+4價(jià)硫變?yōu)?2價(jià)硫化物（FeS.CaS）及SO2從赤泥中排出，降低堿耗，提高了窯產(chǎn)能，改善熟料質(zhì)量，可磨性好，改善了赤泥沉降性能，提高了凈溶出率（化學(xué)反應(yīng)式略）。

21、燒結(jié)法二次反應(yīng)及抑制措施

熟料溶出時(shí)，氧化鋁和氧化鈉進(jìn)入飽和后（固體鋁酸鈉溶解），由于一系列的反應(yīng)而又重新進(jìn)入固相這些引起氧化鋁和氧化鈉進(jìn)入固相的反應(yīng)，叫做二次反應(yīng)（副反應(yīng)）由此而引起的氧化鋁和氯化鈉的損失，叫做二次反應(yīng)損失。

引起二次反應(yīng)損失的原因，主要是原硅酸鈣被氫氧化鈉中、碳酸鈉所分解，分解產(chǎn)物硅酸鈉和氫氧化鈣又與鋁酸鈉作用，使氧化鋁和氧化鈉損失于赤泥中。因此原硅酸鈉是導(dǎo)致二閃反應(yīng)的根源，原硅酸鈣的水化反應(yīng)及原硅酸鈣被氧化鈉和碳酸鈉的分解反應(yīng)均為二次反應(yīng)的誘導(dǎo)反應(yīng)，并且此反應(yīng)隨著溶出溫度及苛性堿濃度的提高和溶出時(shí)間延長而輥深。影響二次反應(yīng)的因素

1、熟料的質(zhì)量和粒度的影響 配制合格的生料漿并在燒結(jié)過程中燒成高質(zhì)量的熟料是保證溶出效果和減少二次反應(yīng)的前提。熟料在化學(xué)成分、物相組成和組織結(jié)構(gòu)上都應(yīng)該符合一定要求，其中包括熟料AL2O3含量越高越好；可溶性與不溶性物相能夠盡量快速分離；原硅酸鈣盡可能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚宰钚〉模谌芤褐芯哂凶罘€(wěn)定的形態(tài)；應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、孔隙度和氣孔率。

2、溶出赤泥的粒度的影響

fd2(p?p介質(zhì))斯托克斯定律：W =

18u介質(zhì)式中：W－顆粒的自由沉降速度，m/s

d－沉降顆粒的直徑；m

ρ－沉降顆粒的密度；kg/m3

ρμ介質(zhì)－沉降介質(zhì)的密度；kg/m3 －沉降介質(zhì)的粘度；kg/s

介質(zhì)依據(jù)其公式，赤泥粒度是影響赤泥分離、洗滌沉降槽產(chǎn)能的關(guān)鍵，赤泥粒度過細(xì)（即磨機(jī)過磨），不但降低了沉降槽的產(chǎn)能，而且細(xì)泥逐級前返，長期排不走，相應(yīng)延長了細(xì)顆粒的停留時(shí)間，洗滌效率差，沉速差，甚至有絮狀物漂浮，導(dǎo)致赤泥變性。

3、溫度的影響

溶出過程溫度過于升高使二次反應(yīng)加劇，溶出放熱，若熟料冷卻不充分，往往溫度過高。但溫度也不能太低，過低溶液粘度增大，妨礙赤泥與溶液的分離，增加了原硅酸鈣的分解，嚴(yán)重時(shí)引起赤泥性質(zhì)的改變，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。

4、鋁酸鈉溶液（NaALCO2O4）濃度的影響 依據(jù)斯托克斯定律沉降顆粒的密度與沉降的密度差值越小，沉降速度越差，液固分離越困難，越容易使二次反應(yīng)增大。

5、氧化鈉濃度的影響

溶液中苛性堿濃度升高，加快了原硅酸鈣的分解，并使CaCO2O2轉(zhuǎn)變成水化石榴石的量增加。

6、碳酸鈉濃度的影響

在熟料溶出過程中，Na2CO3與Ca(OH)3進(jìn)行苛化反應(yīng)減少了水化石榴石的生成，相應(yīng)提高了熟料氧化鋁凈溶，但Na2CO3濃度超過一定限度后反而會原硅酸鈣的分解和鈉硅渣的析出。

7、溶出時(shí)間和在沉降槽中停留時(shí)間的影響

縮短細(xì)泥在沉降槽中的停留時(shí)間以及知優(yōu)化指標(biāo)情況下盡量縮短溶出時(shí)間是緩解二次反應(yīng)損失的較好方法。如：二段磨的溶出工藝；新型快速分離過濾設(shè)備（旐流器、沉降過濾器、加壓過濾機(jī)、翻盤過濾機(jī)等高效絮凝劑的應(yīng)用。

8、二次反應(yīng)抑制的應(yīng)用

一方面在熟料燒成添加氟化物（CaFe2）使原硅酸鈣變成更穩(wěn)定的形態(tài)，另一方面溶液中有機(jī)物腐植酸鈉、藻骯酸鈉的添加相應(yīng)抑制了原硅酸鈣的分解。

9、液量、泥量波動(dòng)的影響

正常生產(chǎn)中，沉降槽應(yīng)處于平衡狀態(tài)下運(yùn)行，即進(jìn)出液量和泥量應(yīng)相等。平衡狀態(tài)一旦破壞，溢流必然跑渾，且個(gè)別泥量增大，兩者連鎖反應(yīng)，危及其它沉降槽安全運(yùn)行。

生產(chǎn)實(shí)踐中的抑制措施

1、穩(wěn)定生料漿配制，確保熟料燒成質(zhì)量是前提

2、精心操作，嚴(yán)格控制 溶出赤泥細(xì)度，嚴(yán)防過磨或兩級分化。

3、按要求控制各段溫度及熱水溫度

4、加強(qiáng)分離、洗滌槽的操作，要求勤探槽，勤作樣。勤分析、勤聯(lián)系。

5、控制沉降槽進(jìn)出泥量平衡和后段熱水加入量的穩(wěn)定。

6、定期抽查洗滌各段溶液成分。關(guān)鍵是浮游物和ak的變化，對變化魂飛天外的槽子隔離處理。

7、嚴(yán)格各段絮凝劑質(zhì)量配制、加入關(guān)，使其真正起到絮凝劑作用。

8、杜絕熱水含堿，減少外來堿量的進(jìn)入。

22、赤泥的變性

燒結(jié)法赤泥的變性分為赤泥膨脹與粘結(jié)，兩者對生產(chǎn)危害較大。

一、1、泥的膨脹現(xiàn)象

溶出后的赤泥體積為正常赤泥體積的幾倍，赤泥很松軟，流動(dòng)性很差，耙機(jī)能切穿赤泥而不能帶走赤泥。

2、泥漿沉降性能很差，沉速、沉高、壓縮L/S 均有較大異常，向不利于沉降訴方向發(fā)展。

3、在顯微鏡下觀察，膨脹赤泥是大塊的模糊不清的膠狀物質(zhì)。而未膨脹赤泥基本上是小顆粒結(jié)構(gòu)。

4、在偏光顯微鏡下，還可以看到膨脹赤泥的膠粒周圍有一層透明的薄膜包圍著，這可能是

粒子發(fā)生水化現(xiàn)象，表面吸附有水化膜所致。

二、赤泥的粘結(jié)現(xiàn)象。

赤泥粘結(jié)與赤泥膨脹不同，這種赤泥開始時(shí)在沉降槽的耜＝耙機(jī)、橫梁、耙齒刮不著的死角部位積累，以后逐漸凝硬化，并在槽內(nèi)蔓延、擴(kuò)張，若處理不及時(shí)，整個(gè)槽內(nèi)都是硬泥。

23、絮凝劑的分類、組成及應(yīng)用。絮凝劑可分為

1、天然高分子絮凝劑，在淀粉的和含淀粉的蛋白質(zhì)物質(zhì)。包括馬鈴薯、玉米粉、紅薯粉動(dòng)物膠等。

2、聚乙酰胺

3、羰基纖維和聚乙烯其乙醇。合成高分子絮凝劑，有離子型（陰陽離子）和非離子型。其主要組成為我廠目前使用聚丙烯酸鈉。屬于陰離絮凝劑，A－1000，A－2000，雪蓮－1，雪蓮－12，PAN－1等。

應(yīng)用中注意事項(xiàng)：

①絮凝劑的制備應(yīng)注意攪拌強(qiáng)度、攪拌時(shí)間、溶解溫度和溶液的堿度范圍。②絮凝劑的輸送。剪切力對高分子絮凝劑的破壞，離心泵輸送過程中，絮凝能力降低。

③絮凝劑的濃度和用量 高分子絮凝劑在低濃度時(shí)具有較高的，而濃的絮凝劑溶液可使絮凝劑活性降低，且由于粘度太大，難于與赤泥漿混合，從而影響了絮凝劑的效果。

④混合方式，使絮凝劑有效分離，可適度降低攪拌強(qiáng)度。⑤只有在一定進(jìn)料液固比范圍內(nèi)，絮凝劑效果最隹。

⑥不同的NK濃度范圍使用不同的絮凝劑。在反向洗滌的不同階段，選用不同的聚合物（即隨著漿液中堿含量降低而增加聚合物中的丙烯酰愛胺含量）會得到最隹效果。

24、燒結(jié)法鋁酸鈉溶液的脫硅實(shí)質(zhì)、目的與影響因素：

脫硅的實(shí)質(zhì)：在熟料溶出后，粗液中含4－6g/lsio2,這些sio2是不穩(wěn)定的，分解時(shí)大部分折出氫氧化鋁，為保證成品質(zhì)量，必須設(shè)置專門的脫硅過程，簡而言之一句話，脫硅的實(shí)質(zhì)是使溶液中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛群苄〉幕衔锍恋砦龀觥Ｃ摴璧哪康模?/p>

1、精液硅量指數(shù)越高，碳分時(shí)得到的符合質(zhì)量要求的氫氧化鋁越多。

2、減少了整個(gè)生產(chǎn)中的物料流量和機(jī)械損失

3、減輕了蒸發(fā)時(shí)的結(jié)垢現(xiàn)象。

4、形成粗顆粒結(jié)晶沉淀物用利于沉降分離。

影響脫硅的因素：

1、溫度壓力。溫度、壓力是影響脫硅速度的重要因素。

鋁硅酸鈉結(jié)合物水解反應(yīng)加速，而且還可以使聚合離子的反應(yīng)能力及運(yùn)動(dòng)速度增加，因此脫硅反應(yīng)速度加快，脫硅顯著提高，但它對溶液中氧化鋁的最終含量卻沒有影響。

2、鋁酸鈉溶液濃度

提高溶液濃度，二氧化硅的平衡濃度增設(shè)，因而精液脫硅指數(shù)降低，即在其它條件一定時(shí)，溶液高濃度比低濃度脫硅指數(shù)要低。

3、脫硅時(shí)間

脫硅隨時(shí)間的延續(xù)而提高，但是隨時(shí)間的延長，脫硅指數(shù)增長較慢，且脫硅率不高。（反應(yīng)速度與濃度差成正比，越接近二氧化硅濃度中的平衡濃度，濃度差越小，反應(yīng)越慢）。

4、攪拌強(qiáng)度的影響

在用蒸氣直接加熱的脫硅中，蒸氣不僅作為加熱介質(zhì)，而且起攪拌作用，攪拌作用使種子始終保持懸浮狀態(tài)，并使溶液濃度均勻，從而有利于脫硅過程的進(jìn)行。

5、Na2Ok濃度

在AL2O3.濃度、溫度一定條件下，SiO2飽和濃度隨溶液中NaO2濃度的增大而迅速升高。所以，理論上不希望Na2Ok太高，但Na2Ok的濃度太低，溶液的不穩(wěn)定性增加，會造成葉濾機(jī)布結(jié)硬。

6、Na2SO4.Na2CO3.NaCl的影響

鋁酸鈉溶液中含有Na2SO4.Na2CO3.NaCl鹽類時(shí)，在脫硅過程中能形成方鈉石型化合物，分子式為3(Na2O.AL2O3.2SiO2.2H2O)Na2X.nH2O，它是以鈉硅渣為核心結(jié)合生成的化合物，它們在鋁酸鈉溶液中溶解度均小于不結(jié)合附加鹽類的含水硅酸鈉的溶解度，因此，當(dāng)它們存在時(shí)，脫硅效果較好。

7、添加物

鋁酸鈉溶液的脫硅，包括鋁硅酸鈉的結(jié)晶過程，而結(jié)晶的速度又取決于結(jié)晶核心的產(chǎn)生和晶體長大的速度。V1＝V2S

V1――結(jié)晶析出速度 V2――長大速度 S晶核表面積

a拜耳法赤泥

a1依據(jù)結(jié)晶學(xué)原理，晶形晶格相或相同或相似的晶粒，最容易起核心作用，最易促進(jìn)結(jié)晶析出和使晶粒附著長大。

a2拜耳法赤泥中可能有一部分水合鋁酸鈣（尤其拜耳法石灰配量較高時(shí)，這在脫硅中有化學(xué)作用，從而也加深了脫硅深度）。

A3拜耳法赤泥顆粒小表面積大，有利于脫硅。在聯(lián)合法氧化鋁生產(chǎn)中，其優(yōu)點(diǎn)：1、2、3、B硅渣 與加石灰相比，能節(jié)省石灰，減少氧化鋁和氧化鈉的損失。與加硅渣脫硅相比，不存在循環(huán)問題，不存在降低活性問題。取材容易

第二篇：機(jī)械行業(yè)知識介紹-基本概念

機(jī)械行業(yè)范圍定義

機(jī)械制造業(yè)是指金屬切削機(jī)床從事生產(chǎn)活動(dòng)的工業(yè)部門，機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的裝備和為人民生活提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)，素有“工業(yè)的心臟”之稱。機(jī)械制造業(yè)對金屬原材料物理形狀的改變、加工組裝進(jìn)而成為產(chǎn)品。總之，只要是以一個(gè)個(gè)金屬零部件加工組裝為主要工序的工業(yè)領(lǐng)域都是屬于機(jī)械制造業(yè)的范疇。

機(jī)械制造業(yè)是歷史悠久的工業(yè)形式，時(shí)至今日，其第一大工業(yè)的地位仍然無法被撼動(dòng)，機(jī)械制造業(yè)依舊是我國最主要的工業(yè)之一。它對國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。

根據(jù)我國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會的劃分，機(jī)械制造行業(yè)主要包括農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械制造行業(yè)、儀器儀表行業(yè)、石化通用行業(yè)、重型礦山、機(jī)床工具行業(yè)、電工電器行業(yè)、通用基礎(chǔ)件行業(yè)、食品包裝機(jī)械制造行業(yè)、汽車行業(yè)、其它行業(yè)（包括各類紡織機(jī)械、鑄件、鍛件、建筑用金屬品）共11個(gè)行業(yè)。

機(jī)械工業(yè)包括裝備制造業(yè)，又稱裝備工業(yè)，主要是指資本品制造業(yè)，是為滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展和國家安全需要而制造各種技術(shù)裝備的產(chǎn)業(yè)總稱。

本方案的機(jī)械行業(yè)主要包括以下細(xì)分機(jī)械行業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械（包括拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)）、工程機(jī)械制造行業(yè)、石化通用行業(yè)（其中通用設(shè)備包括泵、風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、閥門、制冷空調(diào)設(shè)備、大氣污染防治設(shè)備、造紙機(jī)械、印刷機(jī)、裝訂機(jī)械、制藥工業(yè)專用設(shè)備、塑料加工設(shè)備、水泥設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)制品、金屬制液體儲藏罐、金屬制氣體儲存罐）、重型礦山、機(jī)床工具行業(yè)、電工電器行業(yè)（不包括電線電纜、焊條、家用電器）、通用基礎(chǔ)件行業(yè)、食品包裝機(jī)械制造行業(yè)、其它行業(yè)（包括鍛件、鑄件、鑄鐵管、紡織針織染整設(shè)備,不包括建筑用金屬品）

機(jī)械行業(yè)的企業(yè)的組織規(guī)模大小不一，原國有企業(yè)一般都是包括機(jī)械加工、鈑金加工、熱表處理、鑄造、鍛造、裝配等工藝手段齊全的綜合全能廠，改革開放以來，不少企業(yè)的熱表處理、鑄造、鍛造等專用工藝從原有企業(yè)獨(dú)立出來成立專業(yè)加工企業(yè)。

第三篇：氧化鋁污水（本站推薦）

氧化鋁行業(yè)水污染控制措施探討

2012-03-07 16:11:39

張 凱1，張瓊娜2(1.黃河水資源保護(hù)科學(xué)研究所，鄭州 450004；2.鄭州燃?xì)夤煞萦邢薰荆嵵?450006)摘■要:根據(jù)氧化鋁行業(yè)生產(chǎn)用水及排污特點(diǎn)，結(jié)合某氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)廢水的處理實(shí)踐，推薦采用逆向洗滌赤泥和氫氧化鋁，節(jié)約用水量；綜合利用赤泥洗液和含堿廢水；對生產(chǎn)用水設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng)和二次利用水系統(tǒng)；設(shè)置生產(chǎn)廢水處理站，氧化鋁系統(tǒng)和熱電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)排水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，以及化驗(yàn)等廢水全部排入生產(chǎn)廢水處理站處理，廢水經(jīng)處理后作為二次利用供水返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用，通過綜合利用生產(chǎn)廢水，可以實(shí)現(xiàn)廠區(qū)廢水的零排放，節(jié)約資源的同時(shí)，提高清潔生產(chǎn)水平，避免對環(huán)境造成污染。

關(guān)鍵詞:氧化鋁;廢水;水污染防治;零排放

中圖分類號:X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-5377（2010）05-0052-04 1 前言

由于國內(nèi)鋁土礦資源的鋁硅比普遍偏低，因此在氧化鋁廠的生產(chǎn)過程中一般都需要使用大量的水，同時(shí)也產(chǎn)生了大量外排廢水。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)大型氧化鋁廠日外排廢水可達(dá)4～6萬m3。氧化鋁生產(chǎn)廢水主要來源于現(xiàn)場的含堿廢液、生產(chǎn)設(shè)備冷卻水、工廠自備熱電廠的生產(chǎn)污水及其他附屬單位的生產(chǎn)排水。本文結(jié)合河南某年產(chǎn)80萬噸的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)及水污染控制情況，對該行業(yè)廢水治理措施進(jìn)行分析說明，對氧化鋁行業(yè)中拜爾法生產(chǎn)過程中的水污染產(chǎn)生、循環(huán)利用、二次利用、處理措施、清潔生產(chǎn)措施等問題進(jìn)行了探討。生產(chǎn)工藝及廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)

拜爾法是目前處理鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁流程最短、最經(jīng)濟(jì)的方法，也是最主要的生產(chǎn)方法之一，特點(diǎn)是工藝簡單、流程短、能耗低、投資低、產(chǎn)品質(zhì)量高，而且大氣污染物排放量小，是氧化鋁生產(chǎn)的最佳技術(shù)，屬于清潔生產(chǎn)工藝。

氧化鋁生產(chǎn)工藝用水主要為生料磨制、母液蒸發(fā)、脫硅、氧化鋁洗滌、赤泥洗滌，以及石灰爐CO2洗滌等工序。拜耳法生產(chǎn)氧化鋁，主要工藝是由溶出、分解與焙燒三個(gè)階段組成。氧化鋁生產(chǎn)過程中主要水污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)如下：1）氧化鋁系統(tǒng)主要用水單位為石灰制備、原礦漿磨制、溶出、預(yù)脫硅、赤泥分離洗滌、母液蒸發(fā)、氫氧化鋁過濾等工藝用水，水中主要含堿；2）煤氣站產(chǎn)生冷卻排水、酚油廢水；3）自備熱電站的凝汽機(jī)、空冷機(jī)、油冷機(jī)等冷卻水，主要污染物是pH、SS；化學(xué)水處理間樹脂再生（酸洗和堿洗）時(shí)產(chǎn)生的酸堿廢水；4）焙燒爐、空壓機(jī)、真空泵等設(shè)備間接冷卻水；5）選精礦濃密機(jī)溢流水含有礦漿、堿等污染物；6）各車間均有生活污水排出，污水中主要污染物為COD和懸浮物。水污染防治措施 在氧化鋁生產(chǎn)過程中有一定的含堿廢水產(chǎn)生，其主要來源是各工藝生產(chǎn)車間設(shè)備和管道的“跑冒滴漏”及設(shè)備檢修、清理的洗滌水、軸封、冷卻水等。這部分水一般含堿,若能回收后繼續(xù)使用,不僅能降低生產(chǎn)中的堿耗,而且可充分節(jié)約水資源及提高工廠效益。氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)廢水治理措施主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）凈循環(huán)水系統(tǒng)

氧化鋁系統(tǒng)的溶出、熟料溶出、壓煮脫硅、分離洗滌、母液蒸發(fā)、燒成窯、焙燒爐、空壓機(jī)、真空泵等冷卻水,電廠凝汽機(jī)、空冷機(jī)、油冷機(jī)等冷卻水,這些均為設(shè)備間接冷卻水,除溫升變化外,基本不含有害物質(zhì),設(shè)置凈循環(huán)水系統(tǒng),冷卻水經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)利用。該企業(yè)凈循環(huán)水系統(tǒng)水量見表1。

（2）氧化鋁生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)

氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備冷卻、溶出、控制過濾、赤泥沉降洗滌、過濾及輸送、精液降溫種子分解、氫氧化鋁過濾、母液蒸發(fā)、排鹽苛化等工序冷卻用水設(shè)置總循環(huán)水系統(tǒng)。由于循環(huán)水受工藝物料污染，含堿較高，對補(bǔ)充水的硬度自行進(jìn)行了軟化。為改善循環(huán)水水質(zhì)，保持循環(huán)水在一定的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行，對10%的循環(huán)水進(jìn)行分流澄清處理，保證循環(huán)水懸浮物含量符合循環(huán)水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)循環(huán)水系統(tǒng)水量見表2。

（3）選礦濁循環(huán)水系統(tǒng)

選礦車間鋁土礦選礦浮選工藝用水中主要含懸浮物及選礦藥劑，設(shè)置選礦濃密機(jī)溢流水循環(huán)系統(tǒng)，回收的溢流水進(jìn)入回水池，返回流程循環(huán)使用的循環(huán)水量為3.4萬m3/d。

（4）煤氣站循環(huán)水系統(tǒng)

煤氣洗滌水中含有酚、氰、硫化物等多種污染物，設(shè)立單獨(dú)的循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水系統(tǒng)包括沉淀池、循環(huán)水泵房和水冷卻裝置。雙豎管冷卻器及煤氣洗滌塔的洗滌水進(jìn)入隔油沉淀池，在沉淀池中定期投入硫酸鋁等絮凝劑，洗滌水經(jīng)除油、沉渣后再依次進(jìn)入熱水池、冷卻塔、冷水池循環(huán)使用。該循環(huán)水系統(tǒng)虧水運(yùn)行，不外排廢水。為改善循環(huán)水水質(zhì)，該系統(tǒng)設(shè)有旁流20%循環(huán)水的處理設(shè)施，即污水先經(jīng)沉淀池除去泥沙，再經(jīng)除油后80%送冷卻塔降溫后循環(huán)使用，另外20%水量用次氯酸鈉氧化作深度旁流處理，處理后仍返回循環(huán)水系統(tǒng)使用。

（5）設(shè)置生產(chǎn)廢水處理站

目前國內(nèi)各氧化鋁廠均設(shè)有生產(chǎn)廢水集中處理的工業(yè)廢水處理站,一般采用混凝沉淀法進(jìn)行處理。各生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)排水經(jīng)匯集后進(jìn)入廢水處理站，經(jīng)加藥、沉淀去除廢水中的懸浮物、泥沙和油。

氧化鋁系統(tǒng)和熱電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)排水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水，以及化驗(yàn)等排水排入生產(chǎn)廢水處理站處理（各系統(tǒng)排水量見表3）。各系統(tǒng)生產(chǎn)排水經(jīng)全廠排水管網(wǎng)匯入總管，然后排入工業(yè)廢水處理站，廢水經(jīng)沉淀池、平流沉淀池去除懸浮物后作為二次利用供水返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用，沉淀池下部的污泥輸送至赤泥堆場堆存。廢水處理站處理系統(tǒng)SS去除率為97%～98%，COD去除率為60%，凈化后水中SS<50mg/L。生產(chǎn)廢水處理站處理前后水質(zhì)見表4。

（6）二次利用水系統(tǒng)

氧化鋁系統(tǒng)設(shè)二次利用水系統(tǒng)，溶出、種母精濾及脫硅、精液降溫種子分解、母液蒸發(fā)、氫氧化鋁過濾等工序的生產(chǎn)排水；各循環(huán)水系統(tǒng)排污水；原料堆場排水、化驗(yàn)室及分析站排水等排入二次利用水系統(tǒng)，作為原料堆場噴灑、原料磨制、赤泥沉降分離洗滌和赤泥過濾及輸送、精液降溫種子分解等工序的生產(chǎn)用水使用。

生產(chǎn)廢水處理站的凈化水中SS<50mg/L，可滿足氧化鋁工藝系統(tǒng)和熱電廠中某些工序?qū)腋∥锏囊螅瑑艋蟮乃捎糜谠剂闲盾嚰岸褕鰢娏苡盟辉V漿磨制、赤泥沉降分離洗滌和過濾輸送；精液降溫種子分解等氧化鋁工藝系統(tǒng)用水。凈化水中含堿，水質(zhì)自行軟化，無需添加水質(zhì)穩(wěn)定劑可直接返回工藝系統(tǒng)使用。

熱電廠設(shè)二次利用水系統(tǒng)，將熱電廠的風(fēng)機(jī)、水泵、夏季空調(diào)等設(shè)備冷卻水直接排入熱電廠循環(huán)水系統(tǒng)，作為補(bǔ)充水；熱電廠的循環(huán)水系統(tǒng)的排污水、鍋爐定期和不定期的排污水、化學(xué)水處理系統(tǒng)反沖洗酸或堿廢水作為灰渣輸送用水。冷卻水系統(tǒng)直排水部分作為廠區(qū)綠化、道路噴灑等用水。該廠的生產(chǎn)廢水全部得到綜合利用，不外排。該廠二次利用水使用情況見表5。

（7）堿液、堿水的綜合利用

對產(chǎn)生含堿水的車間的跑、冒、滴、漏的工藝物料以及地坪、設(shè)備沖洗水，均由專門設(shè)置的污水泵站送原礦漿磨制工序回收利用。對于氧化鋁工藝過程產(chǎn)生的含堿水、母液、硅渣及其附液、赤泥洗液和赤泥堆場返回的附液也送原料磨制工序綜合利用。

（8）赤泥逆向洗滌，減少用水量

赤泥是氧化鋁生產(chǎn)過程中提取氧化鋁后的固體廢物，其中的含堿液為可回收堿液。可減少用水量，采取逆向洗滌赤泥，洗滌后的溶液作為工藝回水用于配料。這樣可控制用水量，避免工藝回水飽和造成含堿廢水排放。

（9）化學(xué)水處理系統(tǒng)廢水酸堿中和處理

熱電廠化學(xué)水處理的廢水排入一個(gè)有效容積為4×420（m3）的中和池，同時(shí)配備有壓縮空氣攪拌系統(tǒng)，離子交換器排出的廢水、廢堿均排入池內(nèi)，當(dāng)池內(nèi)液位達(dá)到一定高度時(shí)，采用壓縮空氣攪拌，同時(shí)啟動(dòng)廢液泵進(jìn)行循環(huán)攪拌。在中和池的出口處設(shè)有pH表，當(dāng)pH值達(dá)到6～9時(shí)，停止攪拌。通過廢液泵直接排入生產(chǎn)排水管網(wǎng)。如pH值不合格時(shí)則開啟酸堿槽底部閥門，向中和池內(nèi)加入濃酸、濃堿，繼續(xù)攪拌直至pH值合格后方可排出。

（10）生活污水處理站 生活污水采用一元化污水處理設(shè)備處理，其處理能力達(dá)到240m3/d。該設(shè)備由豎流式斜管沉淀池，一、二級接觸氧化、二沉池、消毒池、快濾池組合為一整體，污泥排入赤泥堆場，處理前后的水質(zhì)情況見表6。污水處理站BOD凈化效率大于80%，治理后的出水BOD濃度小于30mg/L。處理后的生活廢水送生產(chǎn)廢水處理設(shè)施二次處理后作為氧化鋁生產(chǎn)補(bǔ)充水。

（11）酚油廢水焚燒處理

煤氣站循環(huán)水系統(tǒng)收集的酚油廢水中含有大量的酚類等有機(jī)污染物，其產(chǎn)生量為28.8m3/d，可送入煤氣廠配套的酚油廢水焚燒爐焚燒。清潔生產(chǎn)水平

工程設(shè)置完善的循環(huán)水系統(tǒng)和污水回收、串級使用系統(tǒng)，同時(shí)合理提高循環(huán)水濃縮倍率，減少循環(huán)水排污量；循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及工業(yè)排水全部綜合利用，重復(fù)利用水率達(dá)95.8%。既防止了有害廢水的排放，又節(jié)約了新水，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水零排放。

經(jīng)采取上述措施后，該廠氧化鋁新水耗量為11.94t／t-Al2O3，用水指標(biāo)處于國內(nèi)先進(jìn)水平。只有控制了氧化鋁生產(chǎn)的新水用量，才能減少生產(chǎn)流程中污水量，從而減少進(jìn)入工業(yè)廢水處理站的水量，使得工業(yè)用水做到了良性循環(huán)，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放提供有利的保障。

結(jié)論

氧化鋁工業(yè)廢水以堿污染為主，對生產(chǎn)廢水設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng)，各種小型、分散設(shè)備間接冷卻排水均作為凈循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，循環(huán)水系統(tǒng)的排污水排入污水處理廠處理，處理后的水用于拜爾法種子分解中間降溫和熱電廠鍋爐沖渣、除塵，實(shí)現(xiàn)了氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)廢水的零排放。因此，采用上述廢水處理方法及清潔生產(chǎn)方案，可以使氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)用水和排水實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，避免堿的流失和污染，基本解決了氧化鋁行業(yè)的水環(huán)境污染問題，其治理技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)值得借鑒和推廣。

第四篇：化學(xué)品氧化鋁

化學(xué)品氧化鋁

化學(xué)品氧化鋁是除冶金級氧化鋁之外的各種氧化鋁、氫氧化鋁和含鋁化合物的總稱，在國際上統(tǒng)稱非冶金級氧化鋁，在中國又俗稱多品種氧化鋁，其中經(jīng)過特殊加工過程在性能上與冶金級氧化鋁有一定差別的又常稱為特種氧化鋁。

化學(xué)品氧化鋁種類繁多，根據(jù)有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/噸619-2007《化學(xué)品氧化鋁種類及牌號命名》，按化學(xué)成分將化學(xué)品氧化鋁分為5類：氫氧化鋁系列、特種氧化鋁系列、擬薄水鋁石系列、沸石系列和鋁酸鈣水泥系列。現(xiàn)在，聚合氯化鋁、含水鋁硅酸鈉、氟化鹽等鋁鹽、鋁酸鈉、鎵及鎵的化合物、部分氧化鋁陶瓷和剛玉耐火材料等也被納入了化學(xué)品氧化鋁的范疇。

1910年，美國鋁業(yè)公司（Alcoa）生產(chǎn)銷售了世界上第一批煅燒氧化鋁，作為生產(chǎn)白剛玉磨料的原料，開世界化學(xué)品氧化鋁工業(yè)的先河，距氧化鋁工業(yè)問世已24年。化學(xué)品氧化鋁的特點(diǎn)是品種多，附加值高，技術(shù)含量高，應(yīng)用領(lǐng)域廣且不斷擴(kuò)大，價(jià)格相對穩(wěn)定，對環(huán)境友好，因此，已成為鋁產(chǎn)業(yè)的一個(gè)非常重要的分支。世界各國紛紛投巨資發(fā)展化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)業(yè)，美國鋁業(yè)公司曾是世界最大的化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)商，其擁有24個(gè)生產(chǎn)企業(yè)，遍布世界各主要國家地區(qū)，生產(chǎn)的品種有220多個(gè)，產(chǎn)量超過1000k噸/a。后于2007年將化學(xué)品氧化鋁板塊轉(zhuǎn)讓給荷蘭安邁公司。

日本也是世界化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)消費(fèi)大國，2012年其產(chǎn)量約1000k噸，而且在持續(xù)地緩緩上升，品種也是全球最多的，日本不生產(chǎn)冶金級氧化鋁，但在化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)方面卻實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化、系列化、高科技化、環(huán)保化與成本合理化，產(chǎn)品除滿足國內(nèi)需求以外，出口量達(dá)到25%左右。日本化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)量的85%以上為住友化學(xué)工業(yè)公司、昭和電工公司、日本輕金屬公司所生產(chǎn)。

1940年前后，美國、日本及歐洲對化學(xué)品氧化鋁進(jìn)行了大規(guī)模的研究，到20世紀(jì)70年代，在國外的一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家得到巨大發(fā)展。據(jù)國際鋁業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，1975年，西方國家氧化鋁總產(chǎn)量約20344k噸，化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)量1699k噸，占總產(chǎn)量的8.3%；2000年，全球氧化鋁總產(chǎn)量約51200k噸，而化學(xué)品氧化鋁的產(chǎn)量為4800k噸，占總產(chǎn)量的9.4%；2008年，全球冶金級氧化鋁產(chǎn)量60496k噸，化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)量4638k噸，占總產(chǎn)量的7.12%；2012年，世界氧化鋁總產(chǎn)量95705k噸，化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)量8580k噸，占總產(chǎn)量的9%。2008年~2012年，世界化學(xué)品氧化鋁的年平均增長率為16.6%，比原鋁的年平均增長率約高11個(gè)百分點(diǎn)。

中國化學(xué)品氧化鋁工業(yè)起步較晚，1961年前后，為了解決電子工業(yè)原料匱乏的局面，山東鋁廠（現(xiàn)名山東鋁業(yè)股份有限公司）首先研制成功低納α型氧化鋁，自此開始了中國化學(xué)品氧化鋁的研發(fā)和生產(chǎn)。上世紀(jì)70年代，為了滿足石油、化工、耐火材料、陶瓷、制藥、環(huán)保、兵器、航空航天等產(chǎn)業(yè)對化學(xué)品氧化鋁的需求，山東鋁廠、鄭州輕金屬研究院等又先后研發(fā)和生產(chǎn)了活性氧化鋁、除砷除氟劑氧化鋁、低鐵氫氧化鋁、高純氧化鋁、陶瓷用α-Al2O3、噴涂用氧化鋁等24種新產(chǎn)品；上世紀(jì)80年代，中國的化學(xué)品氧化鋁生產(chǎn)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，以鄭州輕金屬研究院、山東鋁業(yè)股份有限公司、中國長城鋁業(yè)公司為代表，建成了約60條特種氧化鋁生產(chǎn)線。在一些大型氧化鋁企業(yè)周邊地區(qū)先后建成了一批批生產(chǎn)化學(xué)品氧化鋁的民營企業(yè)，它們利用國產(chǎn)的或進(jìn)口的原料生產(chǎn)各種化學(xué)品氧化鋁。

中國是氧化鋁生產(chǎn)大國，采用的生產(chǎn)工藝比任何一個(gè)國家的都多，易于實(shí)現(xiàn)工藝流程中嫁接生產(chǎn)化學(xué)品氧化鋁的支線，尤其是燒結(jié)法生產(chǎn)的氫氧化鋁，其具有高的自然白度。中國的化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，在國內(nèi)外市場上具有相當(dāng)大的影響力，氫氧化鋁填料等產(chǎn)品還享譽(yù)國際市場。

不過，與美國、德國、日本相比，中國化學(xué)品氧化鋁無論產(chǎn)品品質(zhì)、品種、生產(chǎn)規(guī)模均存在著較大差距，其根本原因是在生產(chǎn)技術(shù)與裝備相對落后，對生產(chǎn)與應(yīng)用方面的基礎(chǔ)理論研究不夠，創(chuàng)新能力弱，市場開發(fā)力度不夠。

中國化學(xué)品氧化鋁品質(zhì)與國外先進(jìn)水平相比的差距主要表現(xiàn)為：化學(xué)純度、晶型、粒度分布、顆粒形貌、孔結(jié)構(gòu)、比表面積、收縮率等物理化學(xué)指標(biāo)不能有效穩(wěn)定地控制，不能很好地滿足用戶的需求，特別是不能滿足那些高科技產(chǎn)業(yè)的要求。

第五篇：氧化鋁電力

氧化鋁電力 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)：

（1）氧化鋁主體專業(yè)提資；（2）本工程擬采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)； 1.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50052-2009 10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50053-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50054-95 電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50062-2008 通用電氣設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50055-93 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB50034-2004 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50057-2010 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50217-2007 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB50227-2008 有色金屬冶煉廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范

YS5002-96 1.3用電負(fù)荷及性質(zhì) 1.3.1用電負(fù)荷

鑫旺氧化鋁廠二期300萬噸/年產(chǎn)量，用電計(jì)算負(fù)荷如下：

有功功率：110769KW

視在功率：123077KVA(按補(bǔ)償后cosφ＝0.9計(jì)算)

年電耗量：72×107KWh 1.3.2負(fù)荷性質(zhì) 根據(jù)氧化鋁生產(chǎn)工藝流程長、連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中一級負(fù)荷占25％，三級負(fù)荷占5％，其余為重要的二級負(fù)荷。因此，對供電可靠性要求較高，一般應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，并且每個(gè)電源均能保證供給總負(fù)荷的90％以上。1.4供電電源

氧化鋁廠用電電源從二期自備電站引來。

為提高供電可靠性，發(fā)電機(jī)10KV母線采用單母線分段加旁路方式。

為維持電站和氧化鋁廠的穩(wěn)定運(yùn)行，在電廠10KV饋電開關(guān)出口處必須加裝線路電抗器，其參數(shù)按電抗器后部三相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線殘壓仍可維持65％以上的額定電壓為準(zhǔn)。1.5氧化鋁廠10KV配電系統(tǒng)

根據(jù)生產(chǎn)工藝各片區(qū)的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)供電半徑的原則，二期300萬噸氧化鋁廠共設(shè)置10個(gè)10KV分配電所，其分布如下：

原料10KV配電所

1個(gè)

溶出10KV配電所

2個(gè)

沉降區(qū)域配電所

1個(gè)

分解區(qū)域配電所

3個(gè)

蒸發(fā)區(qū)域配電所

1個(gè)

焙燒區(qū)域配電所

1個(gè)

空壓站區(qū)域配電所

1個(gè)

每個(gè)分配電所均為雙電源供電，即兩個(gè)電源回路分別引自發(fā)電機(jī)10kV不同母線段，目的是當(dāng)其中任一進(jìn)線回路停電時(shí)，另一進(jìn)線回路可保證100%的負(fù)荷工作。

每個(gè)分配電所內(nèi)的10kV主接線均采用單母線分段方式，正常時(shí)母聯(lián)斷開，為分列運(yùn)行，當(dāng)其中任一回路停電時(shí)，通過綜合自動(dòng)化裝置的BZT環(huán)節(jié)合入母聯(lián)開關(guān)，保證對所有高壓電機(jī)和車間變電所的負(fù)荷正常供電。

1.6車間變電所及220/380V配電系統(tǒng) 1.6.1車間變電所

氧化鋁廠的10個(gè)10KV配電所盡可能伸入負(fù)荷中心，并以放射式供電方式，向所在區(qū)域的10/0.4/0.23KV車間變電所供電。主要生產(chǎn)流程中的車間變電所均設(shè)置兩臺變壓器，互為100%備用，所內(nèi)低壓側(cè)母線為單母線分段方式，正常時(shí)分列運(yùn)行，當(dāng)其中任一電源停電時(shí)，在確定其負(fù)荷側(cè)故障已消除后，人工合入母聯(lián)開關(guān)（要求兩路低壓進(jìn)線開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)之間必須加電氣閉鎖）。

200KW及以下的負(fù)荷單元不考慮設(shè)置變電所，由附近的其它變電所供電，但必須保證正常工作及起動(dòng)所需的電壓允許值。1.6.2車間變電所的配置

為節(jié)省占地面積和有利于在多塵多堿液的環(huán)境中安全運(yùn)行、維護(hù)檢修，盡可能將其置于車間建筑物之內(nèi)，當(dāng)沒有建筑物依附時(shí)，則建獨(dú)立變電所。

所有車間及獨(dú)立變電所均采用干式變壓器與低壓配電屏并列安裝的布置方式。高低壓配電室為方便電纜敷設(shè)通常均設(shè)置電纜夾層，對出線較少的低壓配電室也可采用電纜溝出線的敷設(shè)方式。1.6.3 220/380V配電系統(tǒng)

所有車間變電所均設(shè)有低壓配電室，為縮短線路長度和減少電能損耗，盡可能使配電室伸入到用電負(fù)荷中心。所有220/380V系統(tǒng)一律采用TN-S制式，對外供電電源線路長度在50m及以上者，必須在其進(jìn)戶處做重復(fù)接地。

互為備用的用電設(shè)備應(yīng)分配在不同的母線段上供電。1.7控制與監(jiān)測

根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際需要，氧化鋁廠的10個(gè)10kV分配電所，全部采用綜合自動(dòng)化裝置，對系統(tǒng)中的每一個(gè)回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作。

各生產(chǎn)車間的電力傳動(dòng)系統(tǒng)，凡設(shè)有DCS控制中心的，一律采用集中計(jì)算機(jī)和分散于機(jī)旁的兩種方式進(jìn)行生產(chǎn)操作、監(jiān)控和檢測；沒有DCS系統(tǒng)的車間，則采用PLC系統(tǒng)控制。

為與一期控制原理圖保持一致，普通低壓電機(jī)均采用馬達(dá)保護(hù)器進(jìn)行控制、保護(hù)，并以硬接線方式送至DCS。1.8繼電保護(hù)

采用綜合自動(dòng)化裝置的10個(gè)10KV分配電所及其供電的高壓電機(jī)和車間變壓器按照有關(guān)規(guī)范設(shè)置保護(hù)。1.9電力傳動(dòng)

普通可直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)由低壓屏上的接觸器控制起停，280kW及以上容量的電動(dòng)機(jī)由于直接起動(dòng)困難，建議采用10kV電壓等級的高壓電機(jī)。根據(jù)起動(dòng)電壓水平計(jì)算，凡不能直接起動(dòng)、又需要調(diào)速的風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)荷加變頻器軟起和調(diào)速，不需要調(diào)速者加軟起動(dòng)器起動(dòng)。大型恒力矩負(fù)荷如630kW以上的球磨機(jī)，則采用液體變阻器起動(dòng)。1.10功率因數(shù)補(bǔ)償

為達(dá)到電力部門運(yùn)行功率因數(shù)達(dá)到0.9和節(jié)約能源的需要，應(yīng)該加裝靜電移相電容器，加裝的方式有兩種：一種是裝在10KV側(cè)，另一種是裝在220/380V側(cè)，其區(qū)別在于裝在10KV側(cè)僅能提高功率因數(shù)，而裝于220/380V側(cè)時(shí)在提高功率因數(shù)的同時(shí)，還可提高變壓器和輸電線路的利用率，降低變壓器內(nèi)部損耗和線路損耗。

考慮到電容器往往成為諧波電流的首要受害者，在整流和逆變設(shè)備較多的電網(wǎng)上，裝設(shè)補(bǔ)償電容的同時(shí)，必須考慮諧波治理（即防止串聯(lián)諧振）的問題。1.11電纜及線路敷設(shè)

高低壓配電室內(nèi)電纜出線均從電纜夾層由電纜橋架引出至車間。車間內(nèi)電纜及電力線路，由于數(shù)量大且距離長，盡可能在避開惡劣環(huán)境和生產(chǎn)操作部位的地方采用電纜橋架敷設(shè)；根據(jù)實(shí)際情況也可穿水煤氣管暗敷設(shè)或沿墻敷設(shè)。

廠區(qū)的供電線路主要沿綜合管架采用電纜橋架敷設(shè)，為便于電纜敷設(shè)和維護(hù)檢修，可在電纜橋架旁設(shè)計(jì)檢修平臺；在沒有任何依托的區(qū)間，架設(shè)獨(dú)立電纜橋架；4根及以下的10KV電纜線路考慮鎧裝直埋。1.12電氣照明

廠區(qū)道路照明電源在保證合理電壓降情況下實(shí)行多點(diǎn)供電，并統(tǒng)一控制開閉，線路一律為鎧裝電纜直埋, 跨越道路及各種管路及硬敷蓋地面的線段必須穿鋼管保護(hù)，埋設(shè)深度為0.8～1.0米。

主要生產(chǎn)車間內(nèi)照明均采用雙電源供電，兩路電源分別引自車間低壓配電室的不同母線段，并且車間內(nèi)兩路電源供電的照明燈具采取交叉布置的原則，以保證一路電源事故時(shí)另一路電源滿足事故照明的需要。檢修照明電源由車間內(nèi)布置的檢修電源箱提供。

高壓配電室增設(shè)事故照明，照明電源取自直流屏；有人24小時(shí)值班的控制室除雙電源供電外，另加自動(dòng)切換的事故照明，照明電源取自UPS。1.13防雷及接地 1.13.1防雷

根據(jù)氧化鋁廠各車間的生產(chǎn)性質(zhì)，本廠屬于Ⅲ類防雷等級，另據(jù)雷暴日資料，按中雷區(qū)計(jì)算，建筑物高度凡在15米及以上者，均做防雷設(shè)計(jì)。1.13.3接地

本工程10KV系統(tǒng)屬于小電流接地方式，電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼必須做可靠的接地保護(hù)。220/380V系統(tǒng)為TN-S方式，變壓器中性點(diǎn)引出的工作接地線（即零線N）在進(jìn)戶后必須嚴(yán)格的與接地線（即PE線）區(qū)別開來，禁止經(jīng)過開關(guān)切斷。

1）變壓器中性點(diǎn)工作接地沖擊電阻不大于4Ω 2）保護(hù)接地沖擊電阻不大于10Ω

3）車間二次配電點(diǎn)的進(jìn)線側(cè)，若變壓器的接地超過50m時(shí)，要重復(fù)接地，接地電阻不得大于10。

防雷接地、低壓工作接地、保護(hù)接地根據(jù)具體情況可合用一套接地裝置組成綜合，綜合接地沖擊電阻不大于1Ω。1.14節(jié)能

如何節(jié)約電能，是工程設(shè)計(jì)中必須考慮的問題，主要采取以下措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能：

1）選用干式變壓器中低能耗的SG(B)系列線圈非包封變壓器。2）盡可能的將車間變壓器布置在低壓負(fù)荷中心，通過壓縮低壓線路長度減少線損。

3）需要調(diào)速的風(fēng)機(jī)及泵類負(fù)荷采用變頻調(diào)速方案，由于其流量正比于電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)的功率又正比于流量的三次方，所以可認(rèn)為電機(jī)功率正比于轉(zhuǎn)速的三次方，可見其節(jié)省效果十分可觀，在頻繁調(diào)速深度達(dá)50%時(shí)，節(jié)電30～60%，投入的變頻設(shè)備投資約1～2年即可收回。

4）在車間變電所低壓側(cè)母線上裝設(shè)靜電移相電容器，使功率因數(shù)提高到0.9的同時(shí)，由于補(bǔ)償后的電流有效值減少，可有效降低變壓器和線路的損耗。1.15安全防火

1）變壓器及配電室門窗均應(yīng)滿足相應(yīng)防火等級的要求去做設(shè)計(jì)。配電室門應(yīng)向外開。進(jìn)出高低壓柜（屏）的電纜孔洞或電纜進(jìn)出配電室的孔洞安裝施工完畢后，均應(yīng)用防火堵料封嚴(yán)，以防火災(zāi)蔓延而擴(kuò)大災(zāi)情。

2）對互為備用的雙回路電纜宜分開敷設(shè)，在不同的通道中或在同一通道的不同側(cè)支架上或不同橋架內(nèi)，非得在同一橋架內(nèi)敷設(shè)時(shí)，橋架內(nèi)加金屬隔板，以便把互為備用的電纜分開。電纜溝道或橋架較長時(shí)，約每隔200m應(yīng)有隔火措施，以免火災(zāi)蔓延。

3）高低壓配電室、控制室中的柜（屏）布置，按維護(hù)、操作及防火通道要求設(shè)計(jì)。在上述配電室及操作室內(nèi)，備有手提式能噴絕緣的滅火粉末之類的噴射器材。

4）配電室及操作室均設(shè)有電話，以便有火情時(shí)能及時(shí)報(bào)警。5）選用高壓電纜時(shí)，酌情可選用阻燃型電纜。

6）對應(yīng)生產(chǎn)車間，照明供電采用不同電源的雙回路交叉供電，以保證有火情時(shí)，有足夠的照度要求。無雙電源時(shí)，也可采用應(yīng)急燈。