[其他]一種連續(xù)生產(chǎn)粗粒氫氧化鋁的分級(jí)機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86107429
• 申請(qǐng)日: 1986-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN86107429A
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝隆業(yè);湯世泰;宋平康;寧永章;卓德友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州鋁廠;貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): B03B5/02
• 分類號(hào): B03B5/02;B01F7/18
• 代理公司: 貴州省專利服務(wù)中心
• 代理人: 徐自林

一種連續(xù)生產(chǎn)粗粒氫氧化鋁的分級(jí)機(jī)，屬于氧化鋁廠鋁酸鈉溶液攪拌分解出料的氫氧化鋁漿液通過分級(jí)以生產(chǎn)粗粒氫氧化鋁的連續(xù)分級(jí)裝置。

眾所周知，氧化鋁的用途雖然廣泛，但是，絕大部份是用作電解鋁生產(chǎn)的原料。為適應(yīng)電解鋁廠自動(dòng)化、節(jié)能和環(huán)保的技術(shù)發(fā)展，目前國內(nèi)外生產(chǎn)比表面積大、強(qiáng)度高的砂狀氧化鋁供電解使用已成為主要方向，它的粒度是-44μ的數(shù)量應(yīng)小于12%。

生產(chǎn)合格的粗粒氫氧化鋁和氧化鋁廠的分解、分級(jí)、焙燒工序的技術(shù)控制條件和設(shè)備性能有關(guān)。為提高分解粗粒氫氧化鋁產(chǎn)出率及產(chǎn)品粒級(jí)的合理分配，要求對(duì)分解出料的氫氧化鋁漿液進(jìn)行分級(jí)的分級(jí)機(jī)具有分級(jí)效率高、產(chǎn)量大和連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行生產(chǎn)的特性。

我國所用分級(jí)設(shè)備為通用的水力分級(jí)機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無活動(dòng)部件的優(yōu)點(diǎn)，但存在不適應(yīng)分解出料高固含氫氧化鋁漿液的缺點(diǎn)，且分級(jí)效率低，不能滿足粗粒氫氧化鋁生產(chǎn)的要求。在過去的幾年內(nèi)，國內(nèi)外都對(duì)生產(chǎn)粗粒氫氧化鋁的分級(jí)進(jìn)行過一些研究。

西德專利2531646敘述了生產(chǎn)氧化鋁的方法和設(shè)備，專利中研究了適應(yīng)高濃度、高分解率特殊結(jié)構(gòu)的攪拌分解槽。該槽內(nèi)設(shè)置多級(jí)槳葉形狀互異的攪拌機(jī)構(gòu)，使槽內(nèi)漿液分成上、中、下三區(qū)。上區(qū)為穩(wěn)定區(qū)，懸浮的細(xì)顆粒從溢流中帶出，中區(qū)為攪拌區(qū)，使細(xì)粒結(jié)晶保持懸浮狀態(tài)，粗粒結(jié)晶沉至下區(qū)即高固含的粗粒沉淀區(qū)，這樣既起到攪拌分解作用，又起到分級(jí)作用，并以圖1及圖5至圖10作出表述。

美國專利3649184提出氫氧化鋁分解工藝，研究了具有分級(jí)作用的機(jī)械攪拌分解槽的逆流操作的分解工藝，該分解槽上部有一靜止區(qū)，使細(xì)粒的氫氧化鋁在該區(qū)分離出來，并從溢流中流出，以圖5及圖2作了簡(jiǎn)要的表述。

以上具有分級(jí)作用的機(jī)械攪拌分解槽，其攪拌機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，而且是在某種特殊分解工藝中才使用的。

本發(fā)明的目的是試圖克服已知攪拌分級(jí)槽的缺點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的分級(jí)設(shè)備，即攪拌豎軸用軸承座來固定，攪拌機(jī)構(gòu)只設(shè)計(jì)一種規(guī)格，槳葉只設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單的內(nèi)槳葉和外槳葉。此外增加兩項(xiàng)控制技術(shù)，其一是攪拌機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速可在傳動(dòng)裝置上調(diào)整;其二是物料可在槽內(nèi)壁的任意深度上供料。這樣只要調(diào)整供料口高度或攪拌速度，就可適應(yīng)進(jìn)料固含量及粒度的變化，產(chǎn)出粗粒氫氧化鋁。

按照本發(fā)明，上述目的是通過下述的分級(jí)機(jī)來達(dá)到的，在敘述分級(jí)機(jī)的內(nèi)容之前，先介紹分級(jí)的依據(jù)：我們知道，氫氧化鋁粒子在鋁酸鈉溶液中具有一定的沉降速度，根據(jù)斯托克斯定律，在粒子的沉降雷諾數(shù)Re＜1，其自由沉降速度可表示為：

Ue＝g（ρs-ρ）dp²/18μ

由上式可知，氫氧化鋁粒子的自由沉降速度Ue與其密度ρs及有效粒徑dp和溶液的密度ρ及粘度μ有關(guān)。當(dāng)溶液及溫度一定時(shí)，粒子的沉降速度則取決于它的有效粒徑，即粗粒沉降速度大，細(xì)顆粒沉降速度小。在具有內(nèi)外槳葉的攪拌機(jī)構(gòu)作用下，殼體內(nèi)顆粒漿液則處于大循環(huán)的總體攪拌流動(dòng)狀態(tài)，每一個(gè)粒子除了具有自由沉降的趨勢(shì)外，又受到上升液流的推力，而獲一個(gè)向上的運(yùn)動(dòng)速度。因此，在一定的溢流量和攪拌速度條件下，當(dāng)每個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí)，大量的氫氧化鋁粒子，按其粒級(jí)的大小不同，集合在殼體內(nèi)不同的高度上，其集合分層狀況十分明顯。在透明容器中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可觀察到分層之間具有非常清晰的界面，粗顆粒懸浮集合在殼體的下部，作為底流不斷排除;細(xì)顆粒懸浮集合在殼體的上部，隨溢流帶走，從而達(dá)到分級(jí)目的。

本分級(jí)機(jī)的內(nèi)容是：殼體中裝有一個(gè)圍繞垂直的軸線旋轉(zhuǎn)的軸（或稱豎軸），垂直于軸上裝有3～4級(jí)攪拌機(jī)構(gòu)。殼體內(nèi)分第Ⅰ攪拌區(qū)-粗顆粒懸浮區(qū)和第Ⅱ攪拌區(qū)-細(xì)顆粒懸浮區(qū)。第Ⅰ區(qū)內(nèi)至少有一級(jí)攪拌機(jī)構(gòu)，它帶有2～4個(gè)攪拌槳葉，每個(gè)槳葉都帶有內(nèi)槳葉與外槳葉。在第Ⅱ區(qū)內(nèi)也至少裝有一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)。豎軸的軸頂與可調(diào)速的傳動(dòng)裝置相連，軸底用軸承來固定。殼體頂部設(shè)分料箱，該箱帶有可浸沒于殼體內(nèi)任意深度的進(jìn)料管。殼體的下部外壁圍有保溫夾套。

本發(fā)明同已有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)或積極效果是：

1、單產(chǎn)高。國外單槳機(jī)械攪拌分級(jí)機(jī)在進(jìn)料固含＜150g/L時(shí)，溢流速度高達(dá)3～4m³/m²·h，本裝置在進(jìn)料固含200～600g/L條件下，溢流速度可達(dá)8m³/m²·h，提高產(chǎn)能2～3倍。

2、分級(jí)效率高。在進(jìn)料固含200～600g/L、粒級(jí)-44μ占12～18%，料溫40～60℃和攪拌速度8～16r/min的條件下，能連續(xù)穩(wěn)定地從底流產(chǎn)出-44μ小于7%的粗粒氫氧化鋁。