[科普中国]-多层沉降槽

简介

为了找出多层沉降槽单位产能低的原因，测量两层赤泥沉降槽上层和下层的溢流速度，得出的沉降槽溢流产能是：上层为0.28，下层为0.12，平均为0.2米0.15米3·小时。这就是说，现有结构多层沉降槽上层的单位产能比下层高1.3倍。下层结构和其运行方式对于获得与上层同样的指标来说，都不算是好的1。

特点铝矿石溶出和熟料溶出后的溶出浆液，经液固分离后，以铝矿溶出的溶液，送去分解，熟料溶出的溶液送去脱硅。铝土矿或熟料溶出之后的残渣称赤泥，因其附带一定数量铝酸钠溶液，为回收其中的氧化铝和氧化钠，须用热水洗涤，洗涤液返回使用。为节约用水，提高洗涤效率，均采用多次向流洗涤方式，洗涤次数视附液量大小，浓度，洗水量，洗涤设 备种类和洗后赤泥附碱指标而定，一般为3-7次。采用混联法和串联法时，铝矿石溶出后的赤泥，经过洗涤，送熟料烧结系统；采用并联法和拜耳法时，赤泥大多准 存，少量用于生产建筑材料。熟料溶出后的赤泥，或准存，或用以生产赤泥水泥。采用联合法生产时，拜耳去系统的赤泥分离和洗涤的工艺流程。设备选绎溶出浆液中固体含量小时，分离设备 多采用运行费用较低的沉降槽。沉降槽有单层和多层 两种。多层沉降槽优点是占地面积小，但操作和控制佼 复杂。两种槽型均可用于拜耳法赤泥分离，但以选用单 层式为多。烧结法赤泥分离，只能用单层式的。沉降槽最大直径已达42m。对于固体含量高的浆液，多用连续式过滤机作为分离设备，有圆筒真空过滤机和折带真空过滤机，二者均可选用。赤泥洗涤过程是将赤泥与先液(或洗水)先在混合槽中搅拌均匀，充分洗涤后，再用分离设备将溶液和赤泥分开。洗涤过程用的分离设备，多用沉降槽或连续真空过滤机，视分离浆液中固体含量、物料分离性能等因素确定2。

双层沉降槽结构多层赤泥沉降槽的结构是槽体用锥形隔板分隔成等高的层，为了获得最浓缩的赤泥，清液带的高度只限制在0.2-0.4米，这是为防止在沉降制度突然变化的情况下，浑浊液进入溢流所必须的。在两层的圆筒部分高度相同的情况下，下层容积比上层小，相差一个锥体的容积；在上下两层清液带的高度相同时，下层的清液量要比上层的少得多。

对直径16米的沉降槽来说，当清液带的高度为0.5米时，上层的清液量为100米3，而下层只有40米3。在过去的几年中，有些研究者认为，将进料筒更深一些插入泥层，和加高沉降槽的总高度，可以提高沉降槽的产能。清液是由圆筒中心放射状地向边缘移动，向溢流取样口移动。在固体颗粒沉降的过程中，个别的颗粒或小的絮凝体从沉降带被上升的液流带到清液带，并且在条件好的时候还可以再次沉降。从流体动力学得知，固体颗粒的自由沉降速度与纵向液流速度成正比关系。只要增加清液带的溶液量，就可降低清液射流的速度，借以实现颗粒的二次沉降3。

提高多层沉降槽的产能为了提高多层沉降槽的产能，我们建议进行下述结构改变:下几层圆筒部分的高度应高于上层圆筒部分；下层的清液量不应少于上层。

将氧化铝车间直径16米的五层沉降槽改造为三层，作法是拆除上数第二和第四两层的层间隔板。改造后下两层圆筒部分的高度增加一倍，变成3.6米。上层未改变，其圆筒部分的高度仍为1.8米。

在上层中，将给料筒的直径从1.52米增加到3.0米。在下两层中，给料筒的直径不变，仍为3.2米，但其高度从0.38增加到1.2米，下渣筒也相应地加长了。下两层液面的控制管，其安装地点分别比溢流取样点低1.2和1.5米，目的在于，在给定的工艺条件下，使泥浆面高于给料筒的下边缘。

对改造后的沉降槽进行了工业试验。结果表明，沉降槽运行稳定，调整容易，同时由于加大了下两层的清液量而具有足够的稳定性。改造后的三层沉降槽，其产能比现用的五层沉降槽高30-50%2。