氧化鋁循環水處理工藝的探討
1 前言
之所以在循環水前冠以“氧化鋁”三個字,是因為國內氧化鋁行業的循環水普遍存在著:高溫--影響冷卻效果,高堿——增加堿耗,高懸浮物——容易結垢的三大難題,有別于其他行業的循壞水。一般循環水只具備上述“三高”中的兩高,所以用水質穩定方法能使循環水良性循環,而氧化鋁循環水的水質穩定,國內目前還沒有成熟的辦法。
2 氧化鋁循環水特點和現狀
氧化鋁循環水的服務對象是燒成,蒸發,赤泥洗滌,氫氧化鋁洗滌,脫硅等工序,用于冷卻。真中蒸發工序用水占全部水量的60-70%。 氧化鋁循環水特點的具體表現是:高溫:循環上水溫度達35
| 表1 循環水系統垢樣分析(%) | |||||||||
| 時間 | 取樣地點 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | Mgo | Na2O | SiO2 | 灼堿 | 其他 |
| 91.3 | 澄清池壁 | 46.32 | 0.08 | 12.85 | 1.63 | 1.20 | 35.23 | 2.69 | |
| 91.3 | 冷卻塔配水槽 | 53.25 | 0.34 | 5.67 | 1.5 | 3.78 | 32.27 | 3.19 | |
| 93.4 | 回水管內 | 40.4 | 1.5 | 15 | 1.98 | 1.11 | 1.36 | 36.09 | |
| 93.4 | 冷卻塔配水槽 | 58.6 | 0.75 | 2.75 | 0.90 | 0.36 | 1.70 | 33.14 | |
| 98.1 | 塔下沉渣 | 13.31 | 6.53 | 33.29 | 1.55 | 16.9 | 28.32 |
綜合氧化鋁循環水的種種問題,分析其根本原因有二,一是系統中有大量懸浮物(指礦漿,赤泥)存在;二是系統中有高堿度存在。 堿法生產氧化鋁,就是用堿(NaOH或Na2CO3)處理鋁土礦,使礦石中的氧化鋁和堿反應制成鋁酸鈉溶液。鋁酸鈉溶液經分解析出氫氧化鋁,氫氧化鋁再經過脫水,即可獲得氧化鋁。由于循環水在蒸發末效的冷凝器(氧化鋁行業習慣稱之為水冷器)中與循環母液中的含堿水蒸汽直接接觸,所以循環水中含堿在所難免。另外,在赤泥洗滌工序中常用一部分循環上水洗滌赤泥,減少赤泥的附液損失,這種做法倒可以保持循環水中的含鹽量在一定的水平上。 可見氧化鋁循環水中結垢主要有兩個原因,一是含懸浮物,二是含堿。而含堿是必然的,堿又是溶解物質,不易被分離。所以說減緩循環水系統結垢的首要手段和目標是去除循環水中的懸浮物。
3 推薦的氧化鋁循環水處理流程
也許是受對氧化鋁循環水認識的局限,設計時對氧化鋁循環水中的懸浮物指標放的太寬,指標定的太低,設計循環上水懸浮物含量130mg/l,堿度
| 表2 各鋼鐵企業循環上水的懸浮物(mg/l) | ||||||
| 首鋼高爐 | 寶鋼轉爐 | 上鋼二廠轉爐 | 上鋼三廠轉爐 | 寶鋼高爐 | 武鋼熱軌 | 寶鋼線材 |
| 47 | 60 | 27 | 103 | 37.5 | 50 | 60 |
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上述流程結合了十多年的生產實踐,參考了兄弟單位的經驗,流程中沒有復雜的構筑物,簡單方便,針對性強,符合實際。
4 對工藝流程的幾點說明
4.1 予沉工藝 燒成窯周圍有大量灰塵侵人循環回水中,赤泥洗滌,氫氧化鋁洗滌等工序,免不了有料漿溢出,葉濾工序有沖洗地面的水,上述回水若沒有予沉措施,會使循環回水中懸浮物短時間升高幾倍甚至幾十倍,所以,應該在上述工序的循環回水進入下水道前,先搞一次予沉,既“清濁”分流,把懸浮物截留在源頭。只允許含懸浮物很少的上清液進入下水道,如設旋流沉淀池,異向流斜
| 表3 生產廢水處理站水質分析(mg/l) | ||||||||||||
| 進水SS率 | 出水SS | 進水含量 | 出水含鹽量 | 硬度 | 堿度 | 總鐵 | Al | Ca | Mg | Cl | PH | SS去除 |
| 777 | 87 | 2536 | 2264 | 60 | 542 | 0.02 | 86 | 0.02 | 14 | 187 | 11 | 89% |
| 表4 氧化鋁循環水水質統計數字(mg/l) | ||||||
| 懸浮物 | 硬度 | 總鐵 | Al | SiO2 | PH | 含鹽量 |
| 400-600 | 25-80 | 14-35 | 800-2500 | 20-30 | 11-12 | 2000-6000 |
5 現場管理方面的幾點建議
循環水的流程是一次系統工程,除改善處理站內的設施,現場管理也很主要,具體如下: 5.1集中補水在循環水系統中避免多點補水,尤其是禁止補新水。因為水中含堿,一遇新水則立 即發生軟化反應,產生CaCO3沉淀。現場調查
6 結束語
隨著氧化鋁生產技術的發展,人們對氧化鋁循環水的認識在不斷提高,本文推薦的氧化鋁循環水處理工藝流程,來源于生產實踐,具有簡單實用的特點,可供兄弟廠家,設計單位參考,目的是技術交流,參與探討。愿更多的技術人員提出更好的方案,共同推進氧化鋁循環水處理技術的發展。
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