简要分析氧化铝生产过程中降低水耗的措施

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年第9期   作者:程碧云
[导读] 随着氧化铝行业的发展和严峻的市场形势变化,氧化铝生产企业要追求利润必须降低成本

         摘要:随着氧化铝行业的发展和严峻的市场形势变化,氧化铝生产企业要追求利润必须降低成本,生产成本高低反映氧化铝生产企业经营管理的好坏和企业整体素质的综合表现。某氧化铝生产线采用串联法、拜耳法生产工艺,生产水、生活水进系统,在零排放的前提下,用了多少水,就往系统加了多少水,而全厂水损失主要有这么几个点,冷却塔,焙烧炉烟囱排气,烧结水分损失,槽子冒的蒸汽,赤泥带走的水以及其他损失。为控制新水消耗,重点从生产过程中着手,以现有资源挖掘本身潜力,本文从控制烧结水份损失,循环水流程改造,以及提高阀汽利用效率等方面入手,阐述了降低水耗的几个措施。
         关键词:氧化铝;生产过程;降低水耗;措施
         引言
         影响成本高低的因素是多方面的,但氧化铝生产可以控制的因素中,最重要的是看是否进行了行之有效的成本管理。因此,探索降低氧铝生产成本措施具有重要的意义。
         1降低生产成本的意义
         首先是降低生产成本是增加利润的有效途径之一。生产成本控制措施得当,企业利润就有可能成倍增加。利润上去了,企业就能大刀阔斧地利用资金使企业规模不断扩大,从而有效地调动员工工作的积极性,形成良性循环发展系统。其次是降低生产成本能够提高市场竞争力。氧化铝生产成本在整个氧化铝企业的经济活动中发挥着重要的作用。生产成本水平的高低,直接决定着氧化铝生产企业的成本和经济效益。一个生产成本水平较高的氧化铝企业,将会因为成本的原因而丧失市场竞争力,出现亏损或倒闭。因此,降低氧化铝生产成本能够提高企业的竞争力和击败竞争对手的重要手段。
         2污水来源与水耗高、流失碱量大的原因分析
         首先是污水来源。外排污水主要有以下几个来源:(1)大型设备冷却用水、各种泵的密封用水。(2)澡堂、洗水池、打扫卫生冲地坪等非生产用水。(3)因设备冒槽、阀门泄漏等原因造成的跑冒滴漏水。其次是水耗高、流失碱量大的原因分析。通过对水管网及生产系统中水使用情况的多次普查,我们发现水耗高及流失碱量大的主要原因如下:(1)大型设备冷却用水、各种泵密封用水均使用新水,一次使用后外排,增加了新水耗用量,同时使外排废水量增大。(2)因调节控制阀质量差,冒水漏水严重。(3)计量措施不完善,许多用水管路未安装流量计,管理考核力度不够,员工节水意识不强,非生产用水量大。(4)部分外排水含碱量高,流失碱量大,污染环境。
         3氧化铝生产过程中降低水耗的措施
         3.1针对提高工艺回水利用率方面改造
         氧化铝供新水主要为氧化铝系统及热电供热系统,其中,热电供热主要以新水消耗为主,当氧化铝工艺回水回收量提高时,热电消耗新水量将减少。一期工艺回水回收量与理论计算数值基本相同,二期回收量与与理论计算相差较大,二期由于低压管网用汽用户少,溶出一次水闪蒸槽压力较高,推算车间为保证溶出一次水闪蒸槽安全门不动作,会安排通过一次水至沉降热水流程进行泄压,这就会导致溶出回水量会减少。为保证工艺回水稳定回收,我们有如下技改:首先是蒸发原液加热改造。目前,二期低压蒸汽管网用户端用汽量小,造成低压蒸汽管网压力高,需要通过浪费工艺回水的方式进行泄压。我们制作4根套管,套管用汽使用低压管网蒸汽,从蒸发四系列西侧的低压管网带压孔,接入套管中对内管的母液进行加热,即可提高蒸发原液温度,也可充分利用溶出乏汽,减少工艺回水管压力。同时,套管的疏水临时使用阀门将冷凝水就近排到蒸发循环水井内,并在套管疏水处增加冷凝水水罐及冷凝水泵,冷凝水合格后进工艺回水或好水槽,避免水浪费。可预期:(1)母液温度可以降低蒸发的用气量,同时提高蒸发器产能。(2)有效利用蒸汽,防止蒸汽在热水站排空造成的浪费。

(3)利用溶出的二次乏汽作为加热源,可有效降低低压管网的蒸汽压力,杜绝溶出新蒸汽冷凝水闪蒸罐因为压力高而去热水站泄压减少工艺回水,如果4套原液加热全开,每小时可以多回80方以上的工艺回水,相应每天减少1920m3新水消耗。其次是提高工艺回水回收量的同时,要保证工艺回水稳定,进行如下措施。(1)梳理氧化铝端及电厂端工艺回水电导仪,定期进行校验及修复,时刻监测回水指标。(2)增加溶出一次水进工艺回水槽短接,当蒸发检修时溶出一次水直接走短接进流程。(3)增加二期工艺回水倒一期流程,便于调节热电厂化学一、二期回水吸收,均衡一、二期工艺回水量,稳定水系统。某氧化铝厂通过合理的工艺回水改造,充分利用了溶出、蒸发、脱硅的系统回水,有效降低了热电供热系统的新水消耗,降低了新水生产成本。
         3.2热电厂系统
         首先是化学处理水。化学工序废水为锅炉给水处理系统排出的反渗透浓水和二级混床再生时排出的酸碱废水,以及汽泵冷却循环水废水。反渗透浓盐水经中和后的酸碱废水排入氧化铝系统洗涤赤泥使用,替换部分氧化铝系统补水。为进一步增加废水的利用率,新增浓盐水反渗透系统对化学工序反渗透浓水进行二次洗涤过滤,设计产能为120m3/h,减少了热电用水压力,提高废水利用,减少新水补充。其次是循环水系统。为充分利用热电循环水,生产严格控制热电补水。一是针对改善循环水水质,控制循环水的浓缩倍率在3.5~5之间,要求严格按照标准控制补水,不准私自补水。自备热电循环水复用率为94.48%,循环水系统冷却塔溢流水进行二次利用。二是汽机冷却使用生活水,严格控制给水量,减少生产新水补入量。三是热电空压机冷却水系统为闭式除盐水,除盐水重复利用,减少新水补充。
         3.3控制原材料的质量特性
         不同产品所用的原材料质量等级不同,同一产品不同部位使用的原材料质量等级也不同,可按其质量特性高低划分为ABC等进行分类管理,对A类原材料进货质量进行严格控制,对C类原材料进行一般控制,并以适当的合约形式采用替代品。
         3.4通过优化工艺指标控制成本
         (1)溶出率:指实际反应后进入到铝酸钠溶液中的氧化铝与原料铝土矿中氧化铝总量之比。其公式为:氧化铝溶出率=(Q矿A矿-Q泥A泥)/Q矿A矿×100%式中:Q矿、Q泥分别指矿石量和赤泥量;A矿、A泥分别指矿石及赤泥中氧化铝的质量百分含量。通过此式得出,在下矿量一定的情况下,溶出率越高,铝酸钠溶液中氧化铝含量就越高,进入分解阶段的氧化铝含量就越高。(2)种分分解率:指在种分分解过程中析出的氧化铝量与精液中的氧化铝量之百分比。其公式为:种分分解率=(分解母液αk-精液αk)/分解母液αk×100%。式中:αk是指单位体积的铝酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的分子比。在分解原液一定量的情况下,分解率越高,产出的氧化铝就越多。(3)总回收率:指产出氧化铝中含氧化铝量占消耗物料(铝矿石、石灰石等)中含氧化铝量的百分比。其公式为:氧化铝总回收率=产出氧化铝量/投入氧化铝量×100%式中:投入与产出物料均为干基计算。同品位矿石在下矿量一定的情况下,分解率越高,产出的氧化铝就越多。
         结语
         总之,对于我们来讲,通过降本增效不断提高企业市场竞争力将是今后几年的主要任务。我们应积极寻求降本增效的有效途径,不断改善工艺条件,加快技术革新,深化精益生产,采取统一协调,保证工业废水不外排,实现循环系统水资源优化利用,进一步研究和探索相关节水技改项目,提高节水管理水平,降低生产成本。
         参考文献
         [1]1996~2002年《氧化铝生产技术年报》[R].
         [2]1996~2002年《氧化铝生产统计月报》[R].
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