苛化料漿對赤泥沉降性能的影響

張 娜

（開曼鋁業(yè)（三門峽）有限公司，河南 三門峽 472143）

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

為了盡可能的降低系統(tǒng)碳堿，我廠的苛化率要求控制到90%以上，2010年4月份，經(jīng)過各方面的努力，苛化率有所提高，該月后半個月，苛化率多次出現(xiàn)90%以上，也就是在這個月沉降槽莫名其妙的就會出現(xiàn)跑混現(xiàn)象，經(jīng)過分析，確定是苛化料漿的緣故，具體分析如下：

眾所周知，苛化反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：

在既定的生產(chǎn)條件（溫度、Nk濃度等）下，為了使反應(yīng)盡可能的向正方向進(jìn)行，就必須使用過量的石灰乳或電石渣乳，在石灰乳或電石渣乳過量及苛化反應(yīng)后期，還會與鋁酸鈉溶液發(fā)生如下反應(yīng)：

或

使得苛化料漿中存在CaCO3、3CaO·Al2O3·6H2O及Ca(OH)2等固相物質(zhì)。而CaO·Al2O3·6H2O和Ca(OH)2對絮凝劑都有一定的破壞作用，3CaO·Al2O3·6H2O即TCA，是控制過濾的助濾劑，其疏松多孔，可以吸附絮凝劑，從而使赤泥得不到足夠的絮凝劑而使其沉降壓縮性能變差，不利于沉降。

苛化料漿中的Ca(OH)2在沉降槽的進(jìn)料管與鋁酸鈉溶液會繼續(xù)反應(yīng)生成TCA，而且當(dāng)苛化料漿的Nk濃度低于沉降槽的濃度時，還會發(fā)生一定量的反苛化反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：

上述反應(yīng)的存在，使得赤泥的沉降壓縮性能變差，對于我們高效深錐沉降槽的操作十分不利。

高效深錐沉降槽要求以最佳的進(jìn)料固含，最佳的絮凝劑添加量進(jìn)行操作控制，由于苛化料漿的上述種種負(fù)面影響，使得赤泥壓縮性能及沉降速度變差，長期下去，會破壞沉降槽的平衡[1]。

2 實(shí)驗(yàn)過程

為了便于分析苛化料漿對一洗料漿沉降性能的影響，我們委托研發(fā)室做了一個試驗(yàn)，由于苛化料漿對赤泥沉降性能影響的大小主要取決于苛化料漿的添加量和苛化率，為了簡化試驗(yàn)，我們分別做了苛化率為83.5%和95.8%時苛化料漿加入量對赤泥沉降性能影響的試驗(yàn)，結(jié)果如下。

2.1 苛化率為83.5%時的沉降試驗(yàn)

表1 苛化率沉降試驗(yàn)

圖1 苛化率為83.4%時，苛化料漿加入量對一洗料漿沉降性能的影響

從上圖表可以看出，當(dāng)苛化率為83.4%時，隨著苛化料漿添加量的增加，赤泥的沉降速度和壓縮性能變差；在苛化料漿加入量小于12%時，苛化料漿加入量對一洗料漿的沉降性能影響較小，在苛化料漿加入量大于12%時，苛化料漿加入量對一洗料漿的沉降性能影響迅速變大[2]?？梢娫谠摽粱氏拢?dāng)苛化料漿加入量低于12%時，對赤泥的沉降性能產(chǎn)生輕微的影響；當(dāng)苛化料漿加入量大于12%時，苛化料漿對赤泥沉降性能的影響隨著苛化料漿流量的增大而加速增大。

2.2 苛化率為95%時的沉降試驗(yàn)

表2 苛化率在95%時沉降試驗(yàn)

注：（1）一次洗液Nk=76.0g/l；（2）苛化料漿Nk=79.6；（3）本次試驗(yàn)使用的是濃度為0.1%的ALP-80絮凝劑；（4）本次試驗(yàn)時，苛化反應(yīng)按CaO/Na2O的分子比為1.4進(jìn)行配制苛化料漿，苛化反應(yīng)保溫在100℃，停留時間為2個小時。（5）苛化反應(yīng)是用電石渣乳進(jìn)行苛化。

圖2 苛化率為95.8%時，苛化料漿加入量對一洗料漿沉降性能的影響

從上圖表可以看出，當(dāng)苛化率為95.8%時，隨著苛化料漿添加量的增加，赤泥的沉降速度和壓縮性能變差，一洗料漿的沉降速度逐漸下降，泥層壓縮性能逐漸變差；可見在該苛化率下，無論苛化料漿有多少量進(jìn)入沉降槽，都會對赤泥的沉降性能及絮凝劑的消耗產(chǎn)生一定的影響，而且苛化料漿加入量過多時有可能造成沉降槽跑混[3，4]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜上所述，苛化料漿對赤泥的沉降性能產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，在沉降槽清液層較差時，建議將苛化率控制在80%～85%左右，在沉降槽清液層較好時，可將苛化率控制在85%～90%左右，以平衡提高排鹽量與沉降槽跑混的矛盾。由于苛化率比較難于控制（主要是電石渣乳及苛化濃度波動較大），為了沉降槽的平穩(wěn)運(yùn)行，可以將苛化料漿用板框等過濾機(jī)過濾后，賣掉或者堆存起來，可以避免苛化料漿對沉降系統(tǒng)的影響。