專利名稱：三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冶金化工領(lǐng)域，具體涉及一種90— 100萬噸三水礦管道化溶出系統(tǒng)，適用于氧化鋁生產(chǎn)過程中礦漿的溶出工序。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)采用三水鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的企業(yè)大都采用礦漿管道化預(yù)熱、壓煮器停留反應(yīng)的工藝方案，產(chǎn)能較低(如每組溶出進(jìn)料量500-600m3/h，最大年產(chǎn)能50萬噸)、能耗較高(蒸汽消耗大于1.3t/t.Al203)。該工藝方案的系統(tǒng)裝置流程示意圖如圖1所示，該裝置包括離心泵、套管系統(tǒng)、壓煮器系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述離心泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接壓煮器系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽出口經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)主要由一級(jí)預(yù)熱套管、二級(jí)預(yù)熱套管、三級(jí)預(yù)熱套管和新蒸汽加熱套管依次串聯(lián)而成；所述壓煮器系統(tǒng)由5臺(tái)串聯(lián)的壓煮器組成；所述閃蒸槽系統(tǒng)由3臺(tái)串聯(lián)的閃蒸槽組成，所述冷凝水系統(tǒng)由多臺(tái)冷凝水罐組成。具體流程為原礦漿經(jīng)離心泵PdlOl被送入依次串聯(lián)的預(yù)熱套管Ral01、Ral02和Ral03，分別與3臺(tái)串聯(lián)的閃蒸槽Ntl01、Ntl02和Ntl03產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行換熱后被加熱到110°C左右，再進(jìn)入新蒸汽加熱套管Ral04，被鍋爐送來的0. 6Mpa新蒸汽加熱到140 — 150°C，隨后料漿進(jìn)入依次串聯(lián)的五臺(tái)壓煮器I al05、I al06、I al07、I al08和I al09，在此停留40 — 60分鐘左右完成溶出反應(yīng)。接著140 - 150°C的溶出料漿被送入依次串聯(lián)的3臺(tái)閃蒸槽Ntl03、Ntl02 和NtlOl降溫至115°C后進(jìn)入稀釋槽TtlOl，在稀釋槽TtlOl內(nèi)與一次洗液混合稀釋成為稀釋料漿，再經(jīng)泵Pcl07送往沉降系統(tǒng)。三臺(tái)閃蒸槽Ntl01、Ntl02和Ntl03產(chǎn)生的二次蒸汽分別作為三臺(tái)預(yù)熱套管RalOl、Ral02和Ral03的熱源，把原礦漿逐漸加熱到110°C左右的預(yù)熱溫度，產(chǎn)生的冷凝水分別經(jīng)冷凝水罐Npl01、Npl02和Npl03送往沉降工序洗赤泥。 新蒸汽加熱套管Ral04所用熱源是來自鍋爐的0. 6Mpa新蒸汽，換熱后產(chǎn)生的140 — 158°C 冷凝水經(jīng)冷凝水罐Npl04送往鍋爐回收利用，在被污染的情況下可被送往沉降洗赤泥。現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷(1)采用離心泵向溶出工序供料，流量不穩(wěn)定，離心泵故障率較高；(2)采用壓煮器，投資成本較高；(3)壓煮器存在料漿返混現(xiàn)象，影響溶出率；(4) 氧化鋁年產(chǎn)量偏低，最大年產(chǎn)能為50萬噸左右；(5)新蒸汽消耗高，大于1.3t/t.Al203。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，該裝置占地面積小、投資成本低、產(chǎn)能高，運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接(即閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管接套管系統(tǒng)、換熱后的冷凝水進(jìn)入冷凝水系統(tǒng))；所述套管系統(tǒng)為兩小組并聯(lián)套管，每小組并聯(lián)套管主要由一級(jí)預(yù)熱套管、二級(jí)預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。具體的，所述溶出裝置還包括脫硅系統(tǒng)和并聯(lián)的原礦漿預(yù)熱套管，該原礦漿預(yù)熱套管經(jīng)脫硅系統(tǒng)與隔膜泵相連；所述兩小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)包括三臺(tái)依次串聯(lián)的閃蒸槽，首臺(tái)閃蒸槽與管道反應(yīng)停留管連接，末臺(tái)閃蒸槽與稀釋槽連接，所述末臺(tái)閃蒸槽的蒸汽輸出管經(jīng)原礦漿預(yù)熱套管與冷凝水系統(tǒng)連接。所述一級(jí)和二級(jí)預(yù)熱套管同為4程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格φ 168X6 mm、L=81m， 級(jí)長(zhǎng)320m，外管Φ530Χ10 mm、L=80m ；所述新蒸汽加熱套管為16程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168 X 6 mm、L=81m，級(jí)長(zhǎng)1280m，外管Φ 530 X 10 mm, L=80m ；所述管道反應(yīng)停留管規(guī)格 Φ 530 X 10 mm, L=80m，級(jí)長(zhǎng) 1120m ;L 代表長(zhǎng)度。本實(shí)用新型溶出裝置的的關(guān)鍵點(diǎn)(1)采用隔膜泵向溶出供料，穩(wěn)定流量、保證系統(tǒng)較高運(yùn)轉(zhuǎn)率。(2)機(jī)組進(jìn)料量1200 - 1300m3/h，氧化鋁年產(chǎn)能達(dá)到90 — 100萬噸。(3)采用原礦漿預(yù)熱套管，使原礦漿與末臺(tái)閃蒸槽的二次蒸汽換熱，達(dá)到廢熱回收利用目的。(4) 用管道反應(yīng)停留管代替壓煮器，節(jié)約投資，并避免漿料返混現(xiàn)象，提高溶出率。(5)多臺(tái)閃蒸槽階梯布置，位差lm，可以有效避免二次蒸汽帶料。本實(shí)用新型方案的特點(diǎn)(1)脫硅礦漿經(jīng)兩小組并聯(lián)套管加熱和溶出后，合流進(jìn)入共用的一套閃蒸槽系統(tǒng)；這樣布置緊湊，占地面積小，產(chǎn)能大。(2)兩小組并聯(lián)套管可以同時(shí)在線運(yùn)行，需要清理檢修時(shí)在線隔離切換。(3)由于三水鋁土礦溶出溫度低、結(jié)疤輕、磨損小，機(jī)組運(yùn)行周期可以延長(zhǎng)到4個(gè)月以上，甚至6個(gè)月，因此完全可以實(shí)現(xiàn)在線隔離和系統(tǒng)共用。運(yùn)轉(zhuǎn)率可以保障95%以上。該方案充分考慮到三水鋁土礦的溶出性能，在管道反應(yīng)停留管內(nèi)的溶出溫度為 145°C左右、反應(yīng)停留20min左右，采用全管道停留溶出。機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)4個(gè)月后，分2次在線隔出溶出套管系統(tǒng)，采用高壓水洗或酸洗清理新蒸汽套管；機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)8個(gè)月后，分2次在線隔出溶出套管系統(tǒng)，采用高壓水洗或酸洗清理全部套管；生產(chǎn)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況而定。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置的優(yōu)點(diǎn)(1)用隔膜泵代替離心泵向溶出系統(tǒng)供料，保障機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。(2)用管道反應(yīng)停留管代替壓煮器，以降低投資成本、避免料漿返混現(xiàn)象。(3)套管系統(tǒng)采用4套管(即一根外管內(nèi)套4根內(nèi)管，內(nèi)管走料漿、內(nèi)管與外管之間走蒸汽)，達(dá)到加熱面積最大化、管道最短化。(4)套管系統(tǒng)采用兩小組并聯(lián)套管，合流后進(jìn)入共用的1套閃蒸槽系統(tǒng)，這樣節(jié)約投資，可以使單組溶出系統(tǒng)產(chǎn)能更高，氧化鋁年產(chǎn)能達(dá)到90—100萬噸。(5)采用全管道化溶出，降低能耗，0. 6Mpa低壓蒸汽單耗約0. 97t/t. A1203。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)所用溶出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述溶出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述溶出裝置的平面布置圖；圖4為本實(shí)用新型所述溶出裝置的立面圖1 ；[0024]圖5為本實(shí)用新型所述溶出裝置的立面圖2。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例1—種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，如圖2 — 5所示，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、 閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽系統(tǒng)，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管接預(yù)熱套管系統(tǒng)、換熱后的冷凝水進(jìn)入冷凝水系統(tǒng)。所述冷凝水系統(tǒng)由冷凝水罐Npl04和3臺(tái)串聯(lián)的冷凝水罐Npl01、Npl02及Npl03組成。所述套管系統(tǒng)為兩小組并聯(lián)套管，一組套管主要由一級(jí)預(yù)熱套管Ral02A、二級(jí)預(yù)熱套管Ral03A、新蒸汽加熱套管Ral04A和管道反應(yīng)停留管Ral05A依次串聯(lián)而成；另一組套管則由一級(jí)預(yù)熱套管Ral02B、二級(jí)預(yù)熱套管RaKXBB、新蒸汽加熱套管Ral04B和管道反應(yīng)停留管Ral05B依次串聯(lián)而成。隔膜泵PdlOlA與一級(jí)預(yù)熱套管Ral02A相連，隔膜泵PdlOlB與一級(jí)預(yù)熱套管Ral02B相連。上述溶出裝置還包括配套的脫硅系統(tǒng)TdlOl (其由串聯(lián)的4 - 8臺(tái)脫硅槽組成)和并聯(lián)的兩級(jí)原礦漿預(yù)熱套管RalOlA和RalOlB，該原礦漿預(yù)熱套管RalOlA和RalOlB將原礦漿預(yù)熱到91°C后進(jìn)入脫硅系統(tǒng)，脫硅系統(tǒng)分別與隔膜泵PdlOlA、PdlOlB相連，將脫硅礦漿送入溶出系統(tǒng)。所述兩小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)由三臺(tái)依次串聯(lián)的閃蒸槽Ntl03、Ntl02和NtlOl組成，首臺(tái)閃蒸槽Ntl03與管道反應(yīng)停留管Ral05A和 Ral05B連接，末臺(tái)閃蒸槽NtlOl與稀釋槽TtlOl連接，所述末臺(tái)閃蒸槽NtlOl的蒸汽輸出管接原礦漿預(yù)熱套管RalOlA和RalOlB，換熱后的冷凝水進(jìn)入冷凝水罐NplOl。本實(shí)用新型溶出裝置具體配置如下，其溶出主要設(shè)備配置表見表1 ①每組溶出設(shè)計(jì)進(jìn)料量1200 m3/h,最大進(jìn)料量1300m3/h，機(jī)組設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)率95%，氧化鋁年產(chǎn)能90 - 100萬噸。②溶出管道系統(tǒng)總長(zhǎng)3040m，最大工作壓力2.621 Mpa，隔膜泵設(shè)計(jì)壓力 3. 0-5. OMpa0③套管系統(tǒng)包含兩小組并聯(lián)套管，每小組套管包含原礦漿預(yù)熱套管RalOlA/B、 一級(jí)預(yù)熱套管Ral02A/B、二級(jí)預(yù)熱套管Ral03A/B、新蒸汽加熱套管Ral04A/B (分別含2根冷凝水換熱套管)、管道反應(yīng)停留管Ral05A/B ；全部采用4套管。④兩小組并聯(lián)套管共用3臺(tái)閃蒸槽Ntl01、Ntl02及Ntl03、l臺(tái)稀釋槽Ttl01、3臺(tái)稀釋后槽及其它配套設(shè)備；所有套管內(nèi)管采用Φ168Χ6 mm無縫鋼管，外管采用Φ530Χ10 mm螺旋焊管，管道反應(yīng)停留管采用Φ 530 X 10 mm無縫鋼管。⑤溶出套管系統(tǒng)廠房分6層，第一、二層安裝管道反應(yīng)停留管Ral05A/B，第三、四層安裝新蒸汽加熱套管Ral04A/B，第五、六層安裝二次汽預(yù)熱套管Ral02A/B、Ral03A/B以及原礦漿預(yù)熱套管RalOlA/B。⑥閃蒸槽呈階梯布置，每臺(tái)之間位差1000mm，以避免閃蒸槽帶料；閃蒸槽布置在溶出套管的進(jìn)汽端，可以縮短套管進(jìn)汽管道長(zhǎng)度，降低熱損耗。⑦冷凝水罐布置在套管系統(tǒng)的側(cè)面，并盡可能靠近套管出水端。[0037]⑧稀釋后槽呈階梯布置，位差1000mm，采用直通溜槽連接。本發(fā)明所述溶出裝置的工作流程如下步驟一來自原料磨的原礦漿進(jìn)入并聯(lián)的原礦漿預(yù)熱套管RalOlA和RalOlB，與來自末臺(tái)閃蒸槽NtlOl的蒸汽換熱后被預(yù)熱到91°C，預(yù)熱后的原礦漿送入脫硅系統(tǒng)TdlOl反應(yīng)停留4h以上成為脫硅礦漿。步驟二 脫硅礦漿通過并聯(lián)的隔膜泵PdlOlA和PdlOlB分為兩路，被送入溶出裝置的兩小組并聯(lián)套管。用隔膜泵PdlOlA輸出的脫硅礦漿依次經(jīng)過一級(jí)預(yù)熱套管Ral02A、二級(jí)預(yù)熱套管Ral03A、新蒸汽加熱套管Ral04A和管道反應(yīng)停留管Ral05A ；用隔膜泵PdlOlB 輸出的脫硅礦漿依次經(jīng)過一級(jí)預(yù)熱套管Ral02B、二級(jí)預(yù)熱套管RalOIBB、新蒸汽加熱套管Ral04B和管道反應(yīng)停留管Ral05B ；加熱到145°C的料漿在管道反應(yīng)停留管Ral05A和 Ral05B內(nèi)停留20分鐘以上完成溶出反應(yīng)。
表1,溶出主要設(shè)備配置表
權(quán)利要求1.一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，該溶出裝置包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)為兩小組并聯(lián)套管，每小組套管主要由一級(jí)預(yù)熱套管、二級(jí)預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。
2.如權(quán)利要求1所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，所述溶出裝置還包括脫硅系統(tǒng)和并聯(lián)的原礦漿預(yù)熱套管，該原礦漿預(yù)熱套管經(jīng)脫硅系統(tǒng)與隔膜泵相連；所述兩小組并聯(lián)套管共用一套閃蒸槽系統(tǒng)，所述閃蒸槽系統(tǒng)包括三臺(tái)依次串聯(lián)的閃蒸槽，首臺(tái)閃蒸槽與管道反應(yīng)停留管連接，末臺(tái)閃蒸槽與稀釋槽連接，所述末臺(tái)閃蒸槽的蒸汽輸出管經(jīng)原礦漿預(yù)熱套管與冷凝水系統(tǒng)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其特征在于，所述一級(jí)和二級(jí)預(yù)熱套管同為4程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168X6 mm、L=81m、級(jí)長(zhǎng)320m，外管規(guī)格 Φ530Χ10 mm、L=80m;所述新蒸汽加熱套管為16程4套管，其中內(nèi)管規(guī)格Φ 168X6 mm、 L=81m，級(jí)長(zhǎng)1280m，外管Φ530X 10 mm, L=80m ；所述管道反應(yīng)停留管規(guī)格Φ530Χ 10 mm, L=80m，級(jí)長(zhǎng)1120m ；L代表長(zhǎng)度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三水鋁土礦礦漿管道化溶出裝置，其包括隔膜泵、套管系統(tǒng)、閃蒸槽系統(tǒng)、稀釋槽和冷凝水系統(tǒng)；所述隔膜泵連接套管系統(tǒng)，套管系統(tǒng)依次連接閃蒸槽系統(tǒng)和稀釋槽，閃蒸槽系統(tǒng)的蒸汽輸出管經(jīng)套管系統(tǒng)與冷凝水系統(tǒng)連接；所述套管系統(tǒng)為兩小組并聯(lián)套管，每小組并聯(lián)套管主要由一級(jí)預(yù)熱套管、二級(jí)預(yù)熱套管、新蒸汽加熱套管和管道反應(yīng)停留管依次串聯(lián)而成。該溶出裝置占地面積小、投資成本低、產(chǎn)能高，運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到95%以上，氧化鋁年產(chǎn)達(dá)到90—100萬噸。
文檔編號(hào)C01F7/02GK202175568SQ20112027151
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者馮雨田 申請(qǐng)人:三門峽巨新冶金技術(shù)有限公司