中国铝业重庆分公司
设计阶段:建设方案
年产4万吨拟薄水铝石项目
工程编号:SLSFA-1102
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保证，无后顾之忧。项目有可靠的资金保证和建设用地，因此项目的实施是可行的。
1.5、研究的主要范围
本次新建年产2万吨拟薄水铝石项目，按年产4万吨用地进行规划，生产线研究范围以拜耳法一次赤泥洗液为原料，至生产出合格拟薄水铝石产品为止,生产所需水、电、蒸汽、燃气、二氧化碳等项内容由重庆分公司确定来源，设计完成相应管网设计工作。
2．建设方案
本次拟薄水铝石生产线按4万吨年产量进行规划。先实施2万吨，预留2万吨生产线场地，以下的建设方案按2万吨进行计算和设备选型。
2.1生产工艺路线
由于该生产工艺的特殊性，生产工艺采用间断生产，年生产天数按300天、三班连续作业、小时平均产量为20000/（24 x300）=2.8吨。
产品方案:本工程产品质量按国内石化企业标准催化剂质量标准三级品进行设计,见下表:
拟薄水铝石理化指标
指标名称 SA-1 Al2O3 % Si02 % Fe2O3 % Na2O % 灼减 % 容重Kg/l - 2 -
指 标 SA-2 ≥70.0 ≤0.20 ≤0.015 ≤0.10 ≤30 ≤0.75 ≤0.30 ≤0.030 ≤0.30 ≤30 SA-3 中国铝业重庆分公司
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比表面积m2/g 孔容ml/g 胶容率 % 杂相含量 % ≤250 ≥0.30 ≥96.0 ≤3 ≥70.0 ≤5 产品按出一种产品的方案进行设计,即过滤机充分洗涤后的湿产品经烘干后灼减≤25%的干品作为产品，产品全部达到以上指标。
生产拟薄水铝石的溶液A/S要求在600以上，重庆分公司氧化铝厂无可供直接选择的物料，有两种物料进行脱硅可满足要求，一种为“烧结法常压脱硅后与拜耳法溶出浆液的混合液A/S≈250”，另一种为“烧结法一次洗液A/S≈280”。
“混合粗液”的氧化铝浓度在180g/l左右，“一次洗液” 的氧化铝浓度在80g/l左右”，“混合粗液”的氧化铝浓度与拟薄水铝石生产需要的氧化铝浓度（约70g/l）相差较大，需要进行稀释，增加了拟薄水铝石生产的用水量，因此本项目选用“一次洗液”作为拟薄水铝石生产的原料，对“一次洗液”进行脱硅。
2.2脱硅工艺
2.2.1流程确定
本次脱硅流程采用常压脱硅，一次洗液通过泵送入本系统的常压脱硅槽，在添加种子和石灰乳的条件下进行搅拌，脱硅反应三小时后出料，经沉降槽分离出底流和溢流，底流的一部分返回加种子，另一部分经压滤机处理后外排。溢流经叶滤机精制后产生合格精液，用于拟薄水铝石生产。为保证脱硅过程所需的温度，采用蒸汽直接加热。具体的流程如下：
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2.2.2工艺条件：
表1 一次洗液成分 (g/l)
项目名称 一次洗液 Al2O3 78 Na2Ok 76 Na2Oc 5 SiO2 0.28 浮游物 0.1 H2O 988. 小计 1147. A/S 278 αk 1.6 石灰乳加入量8～10g/l； 脱硅温度：≮98℃； 脱硅时间：2.5～3小时；
种子加入量：10～30g/l（计算时取20 g/l） 2.2.3物料平衡计算结果（以1L一次洗液计算）
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表2 脱硅物料平衡计算表 (g/l)
项目名称 一次洗液 石灰乳 脱硅种子及附液 脱硅原液（合计） 硅渣及附液 精液 Al2O3 78 5.56 83.56 7.56 77 Na2Ok 76 0.93 76.93 2.88 74.05 Na2Oc 5 5 0.03 4.87 SiO2 0.28 2.71 2.99 2.86 0.13 CaO 10 6.65 16.65 16 0.65 浮游物 0.1 0.1 0.0985 0.0015 H2O 988.01 45 116 1149.01 154.7 993.31 小计 1147.32 55 131.85 1334.17 184.17 1150 2.2.4流量计算
根据物料平衡计算，脱硅部分的物料流量如下： 表3 脱硅物料流量计算表 序号 1 2 3 4 5 物料名称 一次洗液 石灰乳 脱硅种子及附液 硅渣及附液 精液 Kg/t-成品 12051 27.69 159.16 310.5 12107 M/t-成品 10.50 0.50 1.21 1.68 10.53 3设计平均流量 (Kg/h) 33744 77.55 445.65 869.5 33902 设计平均流量(M/h) 29.41 1.41 3.38 4.72 29.48 32.2.5主要设备选择计算 （1）常压脱硅槽：
按常压脱硅处理量最大流量34.2m3/h,选用Φ5X5M的机械搅拌脱硅槽，其有效容积88.35 m3，预脱硅时间3小时。共需常压脱硅槽台数：
（34.2X3）X1.15÷88.35=1.34(台)
式中34.2为一次洗液及种子加入量和石灰乳液量之和；
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1.15考虑备用系数，
选用两台。两台脱硅槽采用单槽操作，单槽脱硅的周期五小时，其中进料1小时，脱硅3小时，出料1小时。每台槽一天共产出4.8槽脱硅液，两台槽产出9.6槽，两台槽产出液量为9.6X88.35=848.16 m3，每天需要脱硅液34.2X24=820.8。能够满足生产要求。
（2）沉降槽
沉降槽溢流能力确定为1.50m3/h.m2,采用Φ4.5X6M的沉降槽。沉降槽台数计算：34.2x1.15/(1.50x15.9)=1.5台。选用两台。
（3）叶滤机
叶滤机选用两筒50m2叶滤机，精液产能为65m3/h.筒,需叶滤机筒数为 10.53x2.8x1.1/65=0.5筒，选用两筒50m2叶滤机。
2.2.6配置
脱硅系统共两层，采用钢结构厂房，其中一层配置两台脱硅槽、沉降槽、污水槽及精液槽，一层不进行封闭。二层配置叶滤机及压滤机。
具体位置详见总平面配置图。
2.3拟薄水铝石生产工艺
2.3.1工艺流程描述
脱硅后的铝酸钠溶液（A/S>600）用泵通过管道送至稀释槽,用洗水稀释至AL2O3为42±5g/l。稀释液在稀释槽内与冷却水间接换热冷却至30～40℃，冷却后的稀释液经泵送入分解槽,向分解槽内通入CO2进行分解成胶，分解浆液自流进入老化槽,向老化槽内通入蒸汽提温至80℃以上后保温数小时，老化后的浆液经泵送入缓冲槽，缓冲槽通过泵出料至过滤机，进行分离和洗涤，其中洗液与母液混合后进入外送槽，洗液循环使用；过滤机分离所得滤饼与热水在滤饼槽混合后送至压滤机分离,分离所得洗液为三次洗液，三次洗液
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