第一篇：氧化鋁的基本概念及相關(guān)知識(shí)

氧化鋁的基本概念及相關(guān)知識(shí)

Alumina（氧化鋁）一詞可能來(lái)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(lái)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(guó)才將Alum譯成Alumina，格來(lái)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(guó)）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(guó)于1950年開(kāi)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(kāi)了我國(guó)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(guó)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(jí)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(guò)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(guó)外相比我國(guó)鋁土礦的特點(diǎn)。

我國(guó)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(guó)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(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)為難溶的一水硬鋁石，而國(guó)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(lái)說(shuō)，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(jiǎn)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(duì)較低的碳酸鈉。

對(duì)中等品位的鋁土礦來(lái)說(shuō)，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(guò)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(guò)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(guò)濾過(guò)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(guò)飽和溶液開(kāi)始分解析出氫氧化鋁所需時(shí)間的長(zhǎng)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(méi)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(duì)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?cè)谌芤褐械姆e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(guò)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(píng)價(jià)高壓溶出過(guò)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(chǎng)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(guò)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(guò)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(huì)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(wèn)題并降低溶液的產(chǎn)出率。有機(jī)物帶來(lái)的危害飲用氧化鋁產(chǎn)量的降低，使AL(OH)3顆粒過(guò)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(guó)氧化鋁一般采用此法煅燒后去。

5、通過(guò)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(lái)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(zhǎng)，有機(jī)物排除的效果就越好。

15、氧化鋁生產(chǎn)中常說(shuō)的“結(jié)疤”是如何形成的通過(guò)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(guò)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(huì)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(zhǎng)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(wú)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(lái)說(shuō)，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(guó)一水硬鋁石型鋁土礦，尚要解決以下問(wèn)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(duì)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(chǎng)處理

用磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度，溶液中溫度成正比。

165~170℃是個(gè)分界線，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)處理的礦漿，低于這個(gè)溫度，結(jié)疤比未經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)處理的重；而高于這個(gè)溫度，結(jié)疤則較輕，采用經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)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(chǎng)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(huì)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(guò)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(duì)角度。

3、化學(xué)清除法化學(xué)清除法的基本過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(méi)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(lái)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(duì)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(guò)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(guò)程中AL2O3Na2O的損失也將增大，A/S太低還會(huì)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(guò)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(guò)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(guò)細(xì)，不僅會(huì)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(zhǎng)時(shí)間，反應(yīng)程度自然會(huì)提高，但窯的規(guī)格型號(hào)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(guò)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(guò)細(xì)（即磨機(jī)過(guò)磨），不但降低了沉降槽的產(chǎn)能，而且細(xì)泥逐級(jí)前返，長(zhǎng)期排不走，相應(yīng)延長(zhǎng)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(guò)程溫度過(guò)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(guò)高。但溫度也不能太低，過(guò)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(wú)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(guò)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(guò)一定限度后反而會(huì)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(guò)濾設(shè)備（旐流器、沉降過(guò)濾器、加壓過(guò)濾機(jī)、翻盤過(guò)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(guò)磨或兩級(jí)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(duì)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(lái)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(duì)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(kāi)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(yáng)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(duì)高分子絮凝劑的破壞，離心泵輸送過(guò)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(ài)胺含量）會(huì)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(guò)程，簡(jiǎn)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(duì)溶液中氧化鋁的最終含量卻沒(méi)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(zhǎng)，脫硅指數(shù)增長(zhǎng)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(guò)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(huì)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(guò)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?cè)阡X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(guò)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(zhǎng)大的速度。V1＝V2S

V1――結(jié)晶析出速度 V2――長(zhǎng)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(zhǎng)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(wèn)題，不存在降低活性問(wèn)題。取材容易

第二篇：機(jī)械行業(yè)知識(shí)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(guó)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(duì)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(wú)法被撼動(dòng)，機(jī)械制造業(yè)依舊是我國(guó)最主要的工業(yè)之一。它對(duì)國(guó)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(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展和國(guó)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(chǔ)藏罐、金屬制氣體儲(chǔ)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(guó)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(kāi)放以來(lái)，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(lái)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(duì)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(guò)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(duì)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(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-5377（2010）05-0052-04 1 前言

由于國(guó)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(guò)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(guó)內(nèi)大型氧化鋁廠日外排廢水可達(dá)4～6萬(wàn)m3。氧化鋁生產(chǎn)廢水主要來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)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(wàn)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(duì)該行業(yè)廢水治理措施進(jìn)行分析說(shuō)明，對(duì)氧化鋁行業(yè)中拜爾法生產(chǎn)過(guò)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(wèn)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(jiǎn)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(guò)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(guò)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(guò)程中有一定的含堿廢水產(chǎn)生，其主要來(lái)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(jiàn)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(guò)濾、赤泥沉降洗滌、過(guò)濾及輸送、精液降溫種子分解、氫氧化鋁過(guò)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(duì)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(duì)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(jiàn)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(wàn)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(guó)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(jiàn)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(chǎng)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(jiàn)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(guò)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(chǎng)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(chǎng)噴灑、原料磨制、赤泥沉降分離洗滌和赤泥過(guò)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?chǎng)噴淋用水；原礦漿磨制、赤泥沉降分離洗滌和過(guò)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(wú)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(jiàn)表5。

（7）堿液、堿水的綜合利用

對(duì)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(duì)于氧化鋁工藝過(guò)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(chǎng)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(guò)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(guò)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(kāi)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(jí)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(chǎng)，處理前后的水質(zhì)情況見(jiàn)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(jí)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(guó)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(duì)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(wèn)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(jí)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(guó)際上統(tǒng)稱非冶金級(jí)氧化鋁，在中國(guó)又俗稱多品種氧化鋁，其中經(jīng)過(guò)特殊加工過(guò)程在性能上與冶金級(jí)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(hào)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(guó)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(kāi)世界化學(xué)品氧化鋁工業(yè)的先河，距氧化鋁工業(yè)問(wèn)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(duì)穩(wěn)定，對(duì)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(guó)紛紛投巨資發(fā)展化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)業(yè)，美國(guó)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(guó)家地區(qū)，生產(chǎn)的品種有220多個(gè)，產(chǎn)量超過(guò)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(guó)，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(jí)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(guó)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(guó)、日本及歐洲對(duì)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(guó)外的一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到巨大發(fā)展。據(jù)國(guó)際鋁業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，1975年，西方國(guó)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(jí)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(zhǎng)率為16.6%，比原鋁的年平均增長(zhǎng)率約高11個(gè)百分點(diǎn)。

中國(guó)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(kāi)始了中國(guó)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(duì)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(guó)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(guó)長(zhǎng)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(yíng)企業(yè)，它們利用國(guó)產(chǎn)的或進(jìn)口的原料生產(chǎn)各種化學(xué)品氧化鋁。

中國(guó)是氧化鋁生產(chǎn)大國(guó)，采用的生產(chǎn)工藝比任何一個(gè)國(guó)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(guó)的化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)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(guó)際市場(chǎng)。

不過(guò)，與美國(guó)、德國(guó)、日本相比，中國(guó)化學(xué)品氧化鋁無(wú)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(duì)落后，對(duì)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(chǎng)開(kāi)發(fā)力度不夠。

中國(guó)化學(xué)品氧化鋁品質(zhì)與國(guó)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(wàn)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(zhǎng)、連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，其中一級(jí)負(fù)荷占25％，三級(jí)負(fù)荷占5％，其余為重要的二級(jí)負(fù)荷。因此，對(duì)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(lái)。

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(kāi)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(wàn)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(kāi)，為分列運(yùn)行，當(dāng)其中任一回路停電時(shí)，通過(guò)綜合自動(dòng)化裝置的BZT環(huán)節(jié)合入母聯(lián)開(kāi)關(guān)，保證對(duì)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(tái)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(kāi)關(guān)（要求兩路低壓進(jìn)線開(kāi)關(guān)和母聯(lián)開(kāi)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(méi)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(duì)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(zhǎng)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(duì)外供電電源線路長(zhǎng)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(cè)

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(duì)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(cè)；沒(méi)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(jí)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?cè)O(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(wèn)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(zhǎng)，盡可能在避開(kāi)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(tái)；在沒(méi)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(kāi)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(jí)，另?yè)?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(kāi)來(lái)，禁止經(jīng)過(guò)開(kāi)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(guò)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(wèn)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(guò)壓縮低壓線路長(zhǎng)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(jiàn)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(jí)的要求去做設(shè)計(jì)。配電室門應(yīng)向外開(kāi)。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(duì)互為備用的雙回路電纜宜分開(kāi)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(kāi)。電纜溝道或橋架較長(zhǎng)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(duì)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(wú)雙電源時(shí)，也可采用應(yīng)急燈。