氧化鋁廠生產系統的節能降耗措施摘要：氧化鋁工藝的優化設計已經逐步在國內氧化鋁行業中得到應用，也成為了企業降本增效的必要條件和措施。如何降低新建和已有氧化鋁廠的生產能耗和成本，工藝優化設計將成為關鍵因素，也將成為未來氧化鋁技術發展的方向和趨勢。關鍵詞：氧化鋁廠生產系統；節能降耗措施；為了配合國家節能減排政策的實施,中國鋁業公司要求系統內的各大氧化鋁生產企業必須做到生產廢水零排放。因此各大氧化鋁生產企業紛紛對原有的生產污水處理設施進行改造,以達到環保的要求。務求做到既有利于發展生產,又能最大限度地保護環境、體現出可持續發展的戰略。一、氧化鋁生產現狀氧化鋁生產工藝主要是燒結法和拜爾法，生產用新水量在3萬t/d左右。燒結法工藝與拜耳法相比,工藝復雜,水的耗用量高。為降低水的消耗,近幾年來通過加強用水節水管理,利用節水新技術、新工藝改造用水設施,有效提高了水的重復利用率,生產用新水量逐年降低。氧化鋁生產用新水主要分為生產工藝用水、設備冷卻用水和輔助生產用水。生產工藝用水主要是產品洗滌用水,部分循環水系統補充水等;設備冷卻用水主要是熟料回轉窯、冷卻機窯體托輪、化灰機、溶出濕磨、冷凝器、沉降工序、碳分槽水封、壓濾機、水柱塞泵、煤粉磨軸瓦冷卻、原料磨冷卻用水、壓縮機冷卻系統、真空泵系統及泵水封用水;生產輔助用水主要是崗位地面清理、生活用水等。氧化鋁廠產生的廢水主要來源為生產工藝排水、生產生活雜用水排水、部分設備冷卻水、循環水系統排污水及工藝排水等。具有總排水量大、水質不穩定,排水水質差異比較大的特點。氧化鋁廠在排出大量懸浮物的同時排出大量的鋁化合物,鋁化合物的出現,使平流沉淀池在完成自然沉淀的過程中參與了加藥沉淀的強制作用。從進水懸浮物和沉淀池懸浮物去除率的關系來看,一般沉淀池,進水懸浮物越高,出水水質越差,去除率稍上升,而生產廢水處理站在廢水沉淀過程中存在一個低峰值。例如,廢水提升量增加一倍,水中懸浮物、鋁離子要平均高出14.3%和11.4%。盡管鋁離子參與了沉淀過程,并發揮了作用,而出水懸浮物和A13+含量仍然很高，這是由于水中堿度太高，水的粘性增加,穩定性提高。二、氧化鋁廠生產系統的節能降耗措施氧化鋁生產廢水處理工藝。氧化鋁廠生產廢水處理站一般都在廠外布置,廢水流經的路線比較長,各個工序之間排出來的廢水比較復雜,廢水中的物質也是各種各樣,例如:破安全帽,電器開關,廢舊電纜,破工作服,笤帚,碎磚,碎石,包裝袋,等等。這些物品在進入處理流程前必須將其去除,因此最好是設計兩道格柵,一道粗格柵,一道細格柵(網),漂流的,大的懸浮物和比較小的懸浮物在格柵前被去除。兩道格柵對后續的構筑物是很好的保護。直接接在泵的出口,經常被塑膠袋,重油塊堵塞,后來在進水管內加上2x2mm過濾網才避免了堵塞。有時候廢水流量超過提升泵房的最大提升能力,只好讓其超越溢流。因此在氧化鋁廢水處理站設計調節池很有必要。根據長時間調查，調節池水力停留的時間(HRT)應該＞6h。調節池的另一個作用是除油。氧化鋁生產現場有不少轉動設備,尤其是油隔離泵、隔膜泵、大型電動機的油冷器,焙燒爐的燃油泄漏,都有泄漏潤滑油的機會,因此廢水中常有油類。如果這些油不經提前去除,將跟隨廢水進入沉淀池影響沉淀池出水,尤其是,如果過濾技術采用纖維過濾技術,這些油類在沉淀池不容易沉淀下來,會大量吸附在纖維絲上與纖維粘接在一起,無法徹底反洗,影響過濾質量。利用在調節池6h停留時間將廢水中的油徹底去除.可以采用隔油池的原理,也可以在調節池內增加吸附物質,斜板、斜管沉淀裝置,提高除油效率。廢水處理的構筑物運行講究工藝參數,其中流量是一個很重要的參數,而氧化鋁廢水中的高懸浮物,高鋁離子的特點又決定了這種廢水的沉淀性能相當好,特別容易在流程中沉淀,結垢,因此處理工藝中的流量計量一直沒有確定其型號。超聲波流量計不便測量懸浮物流體;電磁流量計,其他的流量計測流量時又容易因結垢而失去準確性、可靠性。在沉淀池前后、過濾池前后布置流量堰對該構筑物運行監測很有好處。經過沉淀分離后的上清液進入過濾裝置,在常規的水處理過程中,過濾一般是以石英砂作為濾料來截留水中懸浮雜質。濾料粒徑通常在0.5mm?1.0mm之間，濾層厚度通常為60cm?80cm,過濾速度通常為8m/h?10m/h。當生產廢水濁度較高時，也可采用雙層濾料過濾的形式，上層采用密度較小,粒徑較大的輕質濾料,下層采用密度較大,粒徑較小的重質濾料。實踐表明,雙層濾料能夠有效的提高去污能力，當生產廢水經過濾層后,粒徑在5um以上的顆粒基本上被截留,經過過濾后的水即可通過出水管返回氧化鋁生產系統繼續使用。生產廢水經過沉淀處理后,分離產生大量的污泥,這些污泥通常具有很高的堿性,并且易于分解,對環境是潛在的污染。由于污泥中通常含有大量的水分,因此在處理前需要先進行濃縮,降低含水率。污泥脫水通常有自然干化及機械脫水、烘干等方法,經過脫水后的污泥經過壓縮后即可進行填埋。總圖布局節能優化設計。在氧化鋁全廠的總圖布局上，如果布置合理可大大減少物流的輸送距離，節約物料的輸送能耗和管路損失，也是氧化鋁系統節能優化設計的一個重要手段。總圖布局的節能優化設計主要有按照氧化鋁工藝流程的特點，各個工藝車間可單向循環成“回”字形布置，避免物料流向出現往返和交叉，從而可減少物料輸送的能耗。根據總圖場地的高差，合理布局相鄰車間，利用地勢的高位差自壓輸送溶液和料漿，減少或取消輸送泵，節約電耗。如預脫硅車間可布置在溶出高壓隔膜泵車間的高處，分解槽可根據場地高差逐級布置等等。將熱電站、溶出和蒸發車間布置在相鄰附近，盡量減少蒸汽輸送管線長度，可有效減少蒸汽管路損失，從而節約全廠汽耗。在保證消防安全的前提下，車間之間的間距盡可能減小，保證總圖布局緊湊，縮小全廠占地面積，不僅可節約投資，還可以大大減少輸送物料的能耗。車間配置整合節能優化設計。氧化鋁工藝流程復雜，車間數量較多，因此對于車間配置的優化整合，可有效減少動力設備數量，縮短物料的輸送距離，節約物料的輸送能耗和管路損失，也是氧化鋁系統節能的另一個有效措施。車間配置整合的節能優化設計整合工序，減少車間數量，從而可減少動力輸送設備，節約電耗。如將原料磨、預脫硅和高壓泵房整合成一個原礦漿制備車間，將赤泥沉降、熱水站、赤泥輸送及絮凝劑制備整合成一個赤泥漿液處理車間，將蒸發、分解、焙燒等循環水整合成一個綜合循環水系統等。根據工藝流程路線，將部分車間在空間高度上逐級配置，利用設備之間高位差自壓輸送物料，取消部分輸送設備，節約電耗。如將成品過濾、控制過濾、排鹽苛化、精液熱交換上下分層配置成一個綜合過濾車間，將種子過濾、母液浮游物回收配置在分解槽頂，集中成一個分解過濾車間等。通過采用節能優化設計，可使氧化鋁生產企業的能耗水平進一步降低，全廠工藝汽耗、電耗和綜合能耗均能節約10％以上，單位氧化鋁生產成本。隨著能源價格的上漲，氧化鋁生產的節能降耗已成為未來氧化鋁工業降本增效的重要措施之一，在現有氧化鋁企業已有的生產指標下再進一步降低能