本發(fā)明屬于有色冶金領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在氧化鋁生產(chǎn)中，溶出工序是將鋁土礦與石灰、循環(huán)堿液混合磨制成合格礦漿后進(jìn)行溶出，即將礦石中的氧化鋁與循環(huán)堿液反應(yīng)生成鋁酸鈉溶液。這一道工序需要在高溫（≥250℃）、高壓（≥4.0Mpa）條件下進(jìn)行。，礦石溶出反應(yīng)完成以后，需要將高溫高壓的溶出礦漿經(jīng)過十級閃蒸降溫降壓，到末級閃蒸溶出礦漿的溫度為110～130℃，壓力0.1 Mpa左右，接著將溶出礦漿與赤泥沉降的一次洗液（95℃） 在稀釋槽內(nèi)混合、稀釋。溶出礦漿在稀釋槽稀釋過程中會產(chǎn)生的部分乏汽，將乏汽引入備用稀釋槽與沉降三洗洗液換熱后，剩余的乏汽聚集到擴(kuò)容槽，在擴(kuò)容槽中通入廢水吸收部分熱量。
溶出工序是氧化鋁的蒸汽消耗大戶，為了降低蒸汽消耗，如何更加高效利用溶出乏汽，一直是各氧化鋁廠的技術(shù)難點(diǎn)。比如某氧化鋁廠赤泥高磁選鐵的項(xiàng)目，送選鐵赤泥料漿由原來的沉降二洗底流出料改為三洗底流出料。未投用高磁選鐵前，二洗底流料漿送選鐵部分熱損失后返回三洗底流，二洗沉降槽與三洗沉降槽溫度差大，三洗洗液送溶出乏汽換熱后能夠回收部分熱量，高磁選鐵投產(chǎn)后，二洗底流料漿直接送三洗沉降槽，熱損失小，兩槽的溫差變小，三洗沉降槽溫度升高，三洗洗液送乏汽回收所能夠回收的熱量少，外排乏汽增加。乏汽外排時(shí)，一方面帶堿的乏汽排入大氣中會造成環(huán)境污染，另一方面會造成乏汽余熱未能回收直接損失，使氧化鋁生產(chǎn)成本增加。
在氧化鋁生產(chǎn)過程中，沉降工序赤泥外排時(shí)需要通過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)將三洗沉降槽的赤泥料漿進(jìn)行液固分離，固體外排，濾液返回三洗沉降槽。低溫的轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)濾液以及其它工序回水直接加入沉降槽中，容易降低沉降槽溫度而導(dǎo)致氧化鋁水解損失，大部分氧化鋁廠需要在沉降槽通入低壓蒸汽，用以保證沉降槽溫度。
目前降低溶出工序的汽耗措施有：
（1）在保證溶出機(jī)組換熱效果同時(shí)，提高溶出機(jī)組的進(jìn)料溫度。要提高溶出機(jī)組進(jìn)料溫度，主要是提高蒸發(fā)工序循環(huán)母液溫度。
（2）利用乏汽代替低壓蒸汽，通入沉降槽，這也是減少汽耗的一個(gè)可行的方法。
回收利用低壓乏汽雖然相對容易，但如何高效利用卻比較困難。如果能將排向大氣的乏汽加以有效的回收利用。將會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)及方法， 針對目前氧化鋁生產(chǎn)中乏汽回收利用過程中存在的不足，利用溶出乏汽加熱蒸發(fā)站第五效出料母液及濾液水，以提高溶出機(jī)組進(jìn)料溫度，并且保證沉降槽在不通低壓蒸汽保溫的情況下的溫度，達(dá)到降低氧化鋁蒸汽消耗的目地。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)，包括濾液槽、水冷器、三洗水力混合槽、擴(kuò)容槽，所述的濾液槽通過送液管與水冷器連通，向水冷器輸送濾液水；所述的乏汽源通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送乏汽；所述的水冷器通過輸送管與擴(kuò)容槽連通，向擴(kuò)容槽輸入水和乏汽；所述的擴(kuò)容槽通過輸送管與三洗水力混合槽連通，輸送加熱后的濾液水。
所述的乏汽源為閃蒸系統(tǒng)中溶出礦漿釋放出的乏汽。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括閃蒸系統(tǒng)、備用稀釋槽、稀釋槽、蒸發(fā)第五效；所述的閃蒸系統(tǒng)通過輸送管與稀釋槽連通，向稀釋槽輸送溶出礦漿；所述的稀釋槽通過蒸汽管道與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送溶出礦漿產(chǎn)生的乏汽；所述的備用稀釋槽通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送備用稀釋槽剩余的乏汽；所述的蒸發(fā)第五效通過輸送管與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送母液。
所述的備用稀釋槽中設(shè)有管束換熱器，所述的乏汽進(jìn)入備用稀釋槽與管束換熱器外壁相接觸，所述的母液進(jìn)入管束換熱器內(nèi)。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括母液調(diào)配槽，所述的備用稀釋槽通過輸送管與母液調(diào)配槽連通，向母液調(diào)配槽中輸送經(jīng)過乏汽加熱后的母液。
所述的擴(kuò)容槽的頂部設(shè)有排空裝置連通大氣。
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用方法，應(yīng)用了上述的利用系統(tǒng)，包括如下步驟：將閃蒸系統(tǒng)的溶出礦漿通過輸送管送入稀釋槽中，通過蒸汽管道將稀釋槽中的乏汽引入備用稀釋槽，同時(shí)將來自蒸發(fā)第五效的母液引入稀釋槽，乏汽與母液在備用稀釋槽中通過管束換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的母液送至母液調(diào)配槽，同時(shí)將備用稀釋槽的剩余乏汽引到水冷器；將選鐵回水、鎵回收廢水及轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)濾液混合的濾液水聚集至濾液槽沉降，再通過送液管送到水冷器，濾液水與乏汽在水冷器中直接換熱后，自流到擴(kuò)容槽，再通過輸送管送至三洗水力混合槽；擴(kuò)容器內(nèi)的剩余乏汽通過頂部的排空裝置直接排空。
所述的蒸發(fā)第五效的母液的出料溫度為75～78℃，換熱后溫度為87～90℃。
所述的濾液水換熱前溫度為52～56℃，換熱后溫度為94～98℃。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明利用溶出礦漿的乏汽加熱蒸發(fā)站出料母液、低溫濾液及回水，提高溶出機(jī)組的進(jìn)料溫度，并且保證沉降槽的溫度。通過二次利用乏汽加熱，高效地利用氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的乏汽，提高乏汽回收利用率，減少氧化鋁生產(chǎn)汽耗，直接降低了生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明的工藝流程簡單合理，可在不影響現(xiàn)有的氧化鋁生產(chǎn)工藝流程的前提下，二次利用溶出乏汽加熱物料；工藝路線短，減少乏汽傳遞過程的熱量損失，并且設(shè)備投資少，回報(bào)率高，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3、本發(fā)明的乏汽帶有堿，通過回收利用乏汽，不僅減少了帶堿乏汽的外排，還可回收部分的堿重復(fù)利用，這樣既可以減少生產(chǎn)成本，還降低對大氣的污染，對自然環(huán)境保護(hù)有積極作用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的利用系統(tǒng)及方法示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括濾液槽、水冷器、三洗水力混合槽、擴(kuò)容槽；所述的濾液槽通過送液管與水冷器連通，向水冷器輸送濾液水；所述的乏汽源通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送乏汽；所述的水冷器通過輸送管與擴(kuò)容槽連通，向擴(kuò)容槽輸入水和乏汽；所述的擴(kuò)容槽通過輸送管與三洗水力混合槽連通，輸送加熱后的濾液水。
所述的乏汽源為閃蒸系統(tǒng)中溶出礦漿釋放出的乏汽。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括閃蒸系統(tǒng)、備用稀釋槽、稀釋槽、蒸發(fā)第五效；所述的閃蒸系統(tǒng)通過輸送管與稀釋槽連通，向稀釋槽輸送溶出礦漿；所述的稀釋槽通過蒸汽管道與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送溶出礦漿產(chǎn)生的乏汽；所述的備用稀釋槽通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送備用稀釋槽剩余的乏汽；所述的蒸發(fā)第五效通過輸送管與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送母液。
所述的備用稀釋槽中設(shè)有管束換熱器，所述的乏汽進(jìn)入備用稀釋槽與管束換熱器外壁相接觸，所述的母液進(jìn)入管束換熱器內(nèi)。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括母液調(diào)配槽，所述的備用稀釋槽通過輸送管與母液調(diào)配槽連通，向母液調(diào)配槽中輸送經(jīng)過乏汽加熱后的母液。
所述的擴(kuò)容槽的頂部設(shè)有排空裝置連通大氣。
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用方法，應(yīng)用了上述的利用系統(tǒng)，包括如下步驟：將閃蒸系統(tǒng)的溶出礦漿通過輸送管送入稀釋槽中，通過蒸汽管道將稀釋槽中的乏汽引入備用稀釋槽，同時(shí)將來自蒸發(fā)第五效的母液引入稀釋槽，乏汽與母液在備用稀釋槽中通過管束換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的母液送至母液調(diào)配槽，同時(shí)將備用稀釋槽的剩余乏汽引到水冷器；將選鐵回水、鎵回收廢水及轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)濾液混合的濾液水聚集至濾液槽沉降，再通過送液管送到水冷器，濾液水與乏汽在水冷器中直接換熱后，自流到擴(kuò)容槽，再通過輸送管送至三洗水力混合槽，擴(kuò)容器內(nèi)的剩余乏汽通過頂部的排空裝置直接排空。
所述的蒸發(fā)第五效的母液的出料溫度為75℃，換熱后溫度為87℃。
所述的濾液水換熱前溫度為52℃，換熱后溫度為94℃。
實(shí)施例2
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括濾液槽、水冷器、三洗水力混合槽、擴(kuò)容槽；所述的濾液槽通過送液管與水冷器連通，向水冷器輸送濾液水；所述的乏汽源通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送乏汽；所述的水冷器通過輸送管與擴(kuò)容槽連通，向擴(kuò)容槽輸入水和乏汽；所述的擴(kuò)容槽通過輸送管與三洗水力混合槽連通，輸送加熱后的濾液水。
所述的乏汽源為閃蒸系統(tǒng)中溶出礦漿釋放出的乏汽。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括閃蒸系統(tǒng)、備用稀釋槽、稀釋槽、蒸發(fā)第五效；所述的閃蒸系統(tǒng)通過輸送管與稀釋槽連通，向稀釋槽輸送溶出礦漿；所述的稀釋槽通過蒸汽管道與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送溶出礦漿產(chǎn)生的乏汽；所述的備用稀釋槽通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送備用稀釋槽剩余的乏汽；所述的蒸發(fā)第五效通過輸送管與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送母液。
所述的備用稀釋槽中設(shè)有管束換熱器，所述的乏汽進(jìn)入備用稀釋槽與管束換熱器外壁相接觸，所述的母液進(jìn)入管束換熱器內(nèi)。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括母液調(diào)配槽，所述的備用稀釋槽通過輸送管與母液調(diào)配槽連通，向母液調(diào)配槽中輸送經(jīng)過乏汽加熱后的母液。
所述的擴(kuò)容槽的頂部設(shè)有排空裝置連通大氣。
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用方法，應(yīng)用了上述的利用系統(tǒng)，包括如下步驟：將閃蒸系統(tǒng)的溶出礦漿通過輸送管送入稀釋槽中，通過蒸汽管道將稀釋槽中的乏汽引入備用稀釋槽，同時(shí)將來自蒸發(fā)第五效的母液引入稀釋槽，乏汽與母液在備用稀釋槽中通過管束換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的母液送至母液調(diào)配，同時(shí)將備用稀釋槽的剩余乏汽引到水冷器；將選鐵回水、鎵回收廢水及轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)濾液混合的濾液水聚集至濾液槽沉降，再通過送液管送到水冷器，濾液水與乏汽在水冷器中直接換熱后，自流到擴(kuò)容槽，再通過輸送管送至三洗水力混合槽，擴(kuò)容器內(nèi)的剩余乏汽通過頂部的排空裝置直接排空。
所述的蒸發(fā)第五效的母液的出料溫度為77℃，換熱后溫度為88℃。
所述的濾液水換熱前溫度為54℃，換熱后溫度為96℃。
實(shí)施例3
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括濾液槽、水冷器、三洗水力混合槽、擴(kuò)容槽；所述的濾液槽通過送液管與水冷器連通，向水冷器輸送濾液水；所述的乏汽源通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送乏汽；所述的水冷器通過輸送管與擴(kuò)容槽連通，向擴(kuò)容槽輸入水和乏汽；所述的擴(kuò)容槽通過輸送管與三洗水力混合槽連通，輸送加熱后的濾液水。
所述的乏汽源為閃蒸系統(tǒng)中溶出礦漿釋放出的乏汽。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括閃蒸系統(tǒng)、備用稀釋槽、稀釋槽、蒸發(fā)第五效；所述的閃蒸系統(tǒng)通過輸送管與稀釋槽連通，向稀釋槽輸送溶出礦漿；所述的稀釋槽通過蒸汽管道與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送溶出礦漿產(chǎn)生的乏汽；所述的備用稀釋槽通過送汽管與水冷器連通，向水冷器輸送備用稀釋槽剩余的乏汽；所述的蒸發(fā)第五效通過輸送管與備用稀釋槽連通，向備用稀釋槽中輸送母液。
所述的備用稀釋槽中設(shè)有管束換熱器，所述的乏汽進(jìn)入備用稀釋槽與管束換熱器外壁相接觸，所述的母液進(jìn)入管束換熱器內(nèi)。
所述的氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用系統(tǒng)還包括母液調(diào)配槽，所述的備用稀釋槽通過輸送管與母液調(diào)配槽連通，向母液調(diào)配槽中輸送經(jīng)過乏汽加熱后的母液。
所述的擴(kuò)容槽的頂部設(shè)有排空裝置連通大氣。
一種氧化鋁生產(chǎn)中溶出乏汽的利用方法，應(yīng)用了上述的利用系統(tǒng)，包括如下步驟：將閃蒸系統(tǒng)的溶出礦漿通過輸送管送入稀釋槽中，通過蒸汽管道將稀釋槽中的乏汽引入備用稀釋槽，同時(shí)將來自蒸發(fā)第五效的母液引入稀釋槽，乏汽與母液在備用稀釋槽中通過管束換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的母液送至母液調(diào)配槽，同時(shí)將備用稀釋槽的剩余乏汽引到水冷器；將選鐵回水、鎵回收廢水及轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)濾液混合的濾液水聚集至濾液槽沉降，再通過送液管送到水冷器，濾液水與乏汽在水冷器中直接換熱后，自流到擴(kuò)容槽，再通過輸送管送至三洗水力混合槽，擴(kuò)容器內(nèi)的剩余乏汽通過頂部的排空裝置直接排空。
所述的蒸發(fā)第五效的母液的出料溫度為78℃，換熱后溫度為90℃。
所述的濾液水換熱前溫度為56℃，換熱后溫度為98℃。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方式，對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。