[科普中國(guó)]-硅量指數(shù)

硅量指數(shù)，是指鋁酸鈉溶液中鋁和硅的質(zhì)量比。一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的方法，涉及一種采用拜耳法以一水硬鋁石型鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的方法。

概念硅量指數(shù)是指鋁酸鈉溶液中鋁和硅的質(zhì)量比，以一水硬鋁石型鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁的方法。其特在于一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加入三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁，其溫度為130℃～230℃、重量固含為200～1200g/L；加入增濃的三水鋁石型鋁土礦漿在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間為5－10分鐘。溶出液經(jīng)稀釋后溶液硅量指數(shù)大于200。本發(fā)明的方法，采用一水硬鋁石型鋁土礦和三水鋁石型鋁土礦相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)后加礦增濃溶出工藝，實(shí)現(xiàn)了一水硬鋁石型鋁土礦溶出后加三水鋁石型鋁土礦增濃生產(chǎn)氧化鋁的目的，利用原有設(shè)備，又可以獲得低苛性比鋁酸鈉溶液，從而可以大幅度提高循環(huán)效率，有效增加了產(chǎn)量，降低了能耗
一種燒結(jié)法粗液脫硅方法，其特征在于：包括粗液的一段常壓脫硅、一次分離、二段常壓脫硅、二次分離，各工藝過(guò)程的工藝參數(shù)分別是：a〉一段常壓脫硅：以拜耳法赤泥或鈣硅渣或鈉硅渣作晶種，對(duì)晶種進(jìn)行表面處理，晶種添加量30～90g/L，脫硅溫度95～105℃，脫硅時(shí)間2～4小時(shí)；b〉二段常壓脫硅：對(duì)于Al2O3濃度為90g/L～240g/L的一段脫硅液。1

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)一種含硅氫氧化鋁及其制備方法，屬于催化劑基礎(chǔ)材料領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)中含硅氫氧化鋁存在的下列問(wèn)題：加入硅后不能很好保護(hù)原來(lái)氧化鋁的孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)表面理化性質(zhì)不適于重油加氫處理或轉(zhuǎn)化過(guò)程，以及膠溶性差，不利于載體或催化劑制備過(guò)程中的成型。研究采用CO2法制備氫氧化鋁的過(guò)程中引入廉價(jià)的含硅化合物，在成膠時(shí)加入部分含硅化合物，成膠完成后加入剩余量的含量化合物進(jìn)行老化。采用該方法制備的含硅氫氧化鋁具有良好的表面酸性質(zhì)，以及適宜的孔結(jié)構(gòu)和交溶性。制備的含硅氫氧化鋁可以用于各種催化劑載體，特別適用于重油加氫處理或轉(zhuǎn)化過(guò)程所使用催化劑的載體。

優(yōu)化燒結(jié)法深度脫硅硅量指數(shù)的控制方法燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中，精液硅量指數(shù)是衡量精液質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)。在碳酸化分解過(guò)程中，為降低氧化鋁的循環(huán)量，盡可能提高分解率。如果精液中的SiO2過(guò)高，則隨分解率的提高，SiO2隨氫氧化鋁析出，從而降低產(chǎn)品質(zhì)量，而且母液中SiO2會(huì)造成蒸發(fā)器結(jié)垢，增加能耗。而精液SiO2過(guò)低，則通常情況下會(huì)伴隨硅渣中氧化鋁的回頭。因此，將分解率保持較高水平且兼顧產(chǎn)品質(zhì)量，穩(wěn)定精液的硅量指數(shù)頗顯重要。2

研究狀況燒結(jié)法氧化鋁脫硅工藝經(jīng)過(guò)一段脫硅到兩段脫硅，添加合成液到直接添加石灰乳，工藝水平不斷完善和提高。由于深度脫硅硅量指數(shù)控制影響因素較多，配料工憑經(jīng)驗(yàn)配料，沒(méi)有精確的控制手段。為了進(jìn)一步穩(wěn)定精液硅量指數(shù)，特推出以下控制方法。

控制方法介紹燒結(jié)法氧化鋁脫硅工段采用兩段脫硅工藝，一段為壓煮脫硅工藝，二段為添加石灰乳深度脫硅工藝。深度脫硅硅量指數(shù)控制主要由配料人員通過(guò)調(diào)整石灰乳加入量完成，人為影響控制結(jié)果較大。石灰乳加入量主要依據(jù)二精、精液分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，而據(jù)該分析結(jié)果調(diào)整明顯滯后生產(chǎn)?！皟牲c(diǎn)平均控制法”是根據(jù)脫硅工段物料持續(xù)過(guò)程，結(jié)合分析數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)比和計(jì)算判斷精液硅量指數(shù)變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整，減少精液硅量指數(shù)的波動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定控制深度脫硅硅量指數(shù)的目的。

深度脫硅過(guò)程采用4臺(tái)φ6*10m反應(yīng)槽串聯(lián)，按80%利用率可以計(jì)算出反應(yīng)槽總體積為：3x3x3.14x10x0.8x4=904m3，鈣硅渣沉降槽體積為1350m3。在5臺(tái)熟料窯生產(chǎn)模式下，深度脫硅液量基本保持在1100m3/h，物料在反應(yīng)槽和鈣硅渣沉降槽停留時(shí)間均可視為1小時(shí)，以?xún)煞N不同硅量指數(shù)物料計(jì)算，即可推測(cè)下一分析批精液的硅量指數(shù)，同時(shí)以計(jì)算結(jié)果和實(shí)際結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，修正石灰乳加入量。此法較原調(diào)整方法可以提前掌握深度脫硅硅量指數(shù)變化趨勢(shì)。

可以將二精分析數(shù)據(jù)、流量Q、石灰乳有效鈣[fCa]、及硅的變化，按控制范圍計(jì)算出相應(yīng)石灰乳加入量，預(yù)測(cè)、控制生產(chǎn)指標(biāo)。在系統(tǒng)生產(chǎn)基本穩(wěn)定的情況下，在計(jì)算加入量的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整范圍以Q石±5m3，為宜；當(dāng)生產(chǎn)波動(dòng)較大時(shí)，調(diào)整范圍以Q石±5—20m3為宜。

優(yōu)化結(jié)論燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁石灰乳深度脫硅工藝，“兩點(diǎn)平均控制法”在脫硅工段硅量指數(shù)控制中取得了良好的效果，精液硅量指數(shù)600-750合格率保持在85%以上，為進(jìn)一步穩(wěn)定生產(chǎn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了條件。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

尹維龍 - 副教授 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)