中鋁鄭研院智除“有機物”破解氧化鋁生產難題
2022年01月06日 16:33 4506次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 科技創新
近年來，隨著我國氧化鋁工業快速發展，我國的鋁土礦資源量日漸匱乏。在采用品位較低的國內鋁土礦的同時，不得不大量使用進口礦。但是二者不同程度存在腐殖質等有機物含量過高的問題。當溶出過程中溶液中的腐殖質等有機物含量達到一定程度后，會對氧化鋁生產過程產生嚴重危害。如何有效解決腐殖質等有機物的脫除問題，實現鋁土礦的經濟高效利用，成為困擾我國氧化鋁企業高質量發展的難題。
致力創新解難題
中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司（簡稱鄭州研究院）作為中鋁技術研發中心，始終以科技創新服務國家戰略和引領行業高質量發展為首要責任，未雨綢繆，面對難題，主動擔當。“中鋁股份氧化鋁生產提質降耗技術研究及推廣項目，就是我們為解決氧化鋁生產過程中存在的問題，盡可能為企業提質、降耗、增效而及時提出的重大研發與推廣科技專項。”鄭州研究院總經理陳開斌自豪地說。面對氧化鋁生產過程中逐漸出現的有機物影響生產的問題，陳開斌2020年初要求以楊會賓博士為主的研發團隊，主動開展氧化鋁生產流程中溶液凈化及腐殖質等有機物脫除技術攻關。
楊會賓研發團隊立即著手根據國內多數氧化鋁企業生產現狀，結合豐富的研究經驗，創新性的提出了化學綜合與吸附的技術路線。從實驗室基礎研究開始，結合氧化鋁生產流程中不同的溶液，用不同的物質進行不斷地配比、實驗、檢驗，優中選優，優化再創新，以查找最佳的配比結果。那段時間，他們常常加班加點，有時忙到凌晨，最終功夫不負有心人，通過努力，他們相繼攻克了材質、計量、正負電子配對等一系列技術難題，而且通過反復試驗，成功研發了鋁酸鈉溶液脫除劑。經過市場調研，借助有關設備技術人員的經驗，研發了脫除劑加注設備，具備了解決拜耳法工藝過程中脫除有機物的技術和裝備能力。
推廣應用不畏難
2020年6月，山西某企業由于使用國內礦石混加幾內亞、印尼、所羅門群島、澳大利亞等多種礦石，氧化鋁生產系統消化不良，有機物在流程中積累多，導致分解系統泡沫嚴重，立盤系統過料困難，過液量嚴重不足，氧化鋁產能大幅下降，嚴重影響正常生產。
得知這一情況后，楊會賓帶領團隊迅速趕赴現場。通過對礦石和流程內有機物進行精確檢驗分析，火速開展了有機物脫除劑與該廠鋁酸鈉溶液的適應性實驗室研究，并結合實際對脫除劑進行了優化調整。
在企業的大力配合和支持下，于2020年7月底到9月中旬開展了脫除劑工業試驗。試驗期間，團隊克服了重重困難，不僅改良了脫除劑加注設備，而且相繼驗證了不同礦石采用不同脫除劑的效果，以及加注位置、加注量不同對系統的影響。研究結果表明，有機脫除劑使得鋁酸鈉精液吸光度降低幅度超過20%、有機碳降低了9.89%；溶出液有機碳降低了6.61%，分解母液有機碳降低了8.82%，外排赤泥有機碳增加超過30%，系統泡沫問題得到有效控制，每天約排出4噸草酸鈉。實驗結束后脫除劑加注隨系統正常運行，系統立盤過料問題解決，生產恢復正常。這也成為了保障2021年企業生產穩定運行的重要手段。同時，他們還為企業建立了溶液中草酸鈉的化學檢測方法和消泡劑量化評價方法，為企業及時了解系統草酸鈉濃度、選擇消泡劑提供了技術支撐。
據初步測算，流程中使用脫除劑后，2020年為該企業創效760多萬元，預期年創效可達2200多萬元。
通力合作求雙贏
2021年下半年，貴州某企業采用高硫高碳鋁土礦生產氧化鋁時，流程內有機物持續升高，影響正常生產。在該企業的求助下，鄭州研究院研發團隊通過綜合研判制定方案，在其生產系統開展了為期一個多月的流程除雜凈化工業試驗。試驗期間精液的吸光度和草酸鈉濃度持續下降，系統運行平穩，同樣取得了滿意的效果和良好的經濟效益，經企業估算，年經濟效益達2000萬元。
為解決廣西某企業有機物嚴重影響氧化鋁生產的問題，研發團隊在用時一個月進行單系列生產線脫除試驗的基礎上，從2021年9月份開始進行全部5個系列的腐殖質等有機物脫除工業試驗。
工業試驗過程中，有機物脫除技術團隊基本常駐企業配合開展試驗。由于該地濕熱多雨，團隊成員在現場需要帶兩套工作服，晴天一身汗，雨天一身泥。有時試驗數據出點異常，團隊成員在沒有任何遮擋的分解槽槽頂一待就是一天，工作服全部濕透，皮膚曬得黝黑。廠里的工人取笑說：你們看著都像廣西人了。時逢疫情嚴峻，人員不能流動。試驗現場的人員得不到輪換，一待就是一個多月，難以照顧到家庭和孩子。“我的孩子今年參加高考，他希望我陪同考試，但當時試驗正緊張進行，現場工作任務繁多，確實走不開。我只能在電話中再三叮囑，給予關心。”楊會賓充滿愧疚地說。在廣西某企業的精誠協作與積極配合下，工業試驗得以順利進行，目前已取得積極成果。項目團隊正持續努力，切實解決其腐殖質等有機物高的問題，確保其氧化鋁生產能夠順利進行。
以技術為氧化鋁企業解決生產難題、提質增效，中鋁鄭州研究院氧化鋁技術研發團隊一直在路上，一直在努力。
（楊建民）
責任編輯：楊凈茹
如需了解更多信息，請登錄中國有色網：www.hnfenyang.com了解更多信息。
中國有色網聲明：本網所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網”的文章，均為中國有色網原創或者是合作機構授權同意發布的文章。
如需轉載，轉載方必須與中國有色網（ 郵件：cnmn@cnmn.com.cn 或 電話：010-63971479）聯系，簽署授權協議，取得轉載授權；
凡本網注明“來源：“XXX（非中國有色網或非中國有色金屬報）”的文章，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不構成投資建議，僅供讀者參考。
若據本文章操作，所有后果讀者自負，中國有色網概不負任何責任。
