工业技术 ●Ｉ 氧化铝行业的长效发展之路 朱彪 （河南中美铝业有限公司） ［摘 要］近几年来，我国铝工业得到迅猛发展，在全球铝工业中扮演着越来越重要的角色 但是，由于氧化铝产量快速增长，铝土矿资源及能源的消耗和 污染物的排放也呈现出较快增长的态势。因此，如何长期有效的节约能源、利用先进技术改进或利用废弃产出污染物，是氧化铝行业面临的课题，也是氧化铝 行业长效发展的必要课题。 ［关键词］高能耗高污染中图分类号：Ｆ２０５ 节能减排 长效发展 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）３４ ０３３９ ０１ ｔ■化铝行业现状 从我国目前铝土矿资源的勘探、开发和利用来看，一部分氧化铝企业走 的仍然是依靠高消耗资源、粗放式经营的经济发展之路，存在着高投入、低产 出、浪费严重和高排放的现象。特别是部分氧化铝生产企业在资源利用上存 在着“采富弃贫”的现象。同时，在能源、水资源 有灰石等辅助资源的利用 上也存在巨大的浪费。这些现象和问题均给我国氧化铝企业的可持续发展造 成了巨大的压力和挑战。 ２造成现状的原因 氧化铝的生产过程就是从铝矿石中提取氧化铝使之与杂质分离的过程 ３．ｊ实施氧化铝废水“零排放” １）对氧化铝废水实行综合治理，分类处置，有创新地进行“零排放”治 理研究，做到了真正意义的废水“零排放”，满足了“零排放”平衡条件： 总排口外排废水量达到零。 ２）把废水治理与氧化铝生产工艺有机地结合起来，做到了抓源治本、有 的放矢、分类治理、综合处置。并采用新工艺、新技术，大胆创新，经济 台理。流程简单实用。 ３）根据苒生水用户对水质的不同要求，选择合理的污水处理工艺（沉淀一 特别是拜耳法生产氧化铝，是高耗能的冶炼产业，高压溶出、碱液蒸发、氢 氧化铝焙烧、石灰烧制等工序，将消耗大量的电、水、蒸汽 煤等，产出 工业废水、化学废渣（赤泥）等污染物。 氧化铝厂外排废水主要来源于生活污水（澡堂、厕所、宿舍、办公室 排水）、生产废水（冲洗地坪、设备等）、设备冷却水、雨排水、外单位 排水（热电厂软水站排水及冲灰渣水等）、工艺管道及设备的跑、冒、滴 漏等：具有总排水量大、不稳定的特点。 氧化铝在被提炼过程中会产生大量的工业废渣，特别是铝土矿中铝含量高 的，采用拜尔法炼铝，所产生的拜尔法赤泥，具有强碱性，渗入土地易造成土地 碱化、地下水污染，人们长期摄取这些物质，必然会影响身体健康。我国年 过滤）。实现了废水的经济处理和经济运行。 ４）对重要设备、关键工艺等用水点采用了双水源供水，即再生水与工业 新水互为备用，极大的提高了工艺设备的运行可靠性。 ３ ２加装脱硫设备．防止大气污染 针对Ｓ０． 污染的问题，可以考虑选用大型的脱硫设备，但在脱硫设备的选 型上要慎重 拟选用栲焦脱硫，它是以纯碱作为吸收剂，以栲焦为载氧体，以 ＮａＶＯ 为氧化剂，从而脱除煤气中Ｈ２Ｓ，达到国家环保排放要求。 工作原理是：煤气加压后经湿式脱硫后再通过干法脱硫塔两级脱硫后煤气 出站，湿法和干法脱硫系统可以同时共用，也可以单独使用。若煤气中硫化氢 含量较低时可以通过干法脱硫体系，这样不增加系统的动力损耗，运行成本低， 若煤气中硫化氢含量较高时，通过湿法、干法脱硫系统，达到环保要求。 ３．３加大研发力度，有效利用赤泥 排出的赤泥量就达６００万吨，累积赤泥堆存量高达５０００万吨，而其利用率 仅为１ ５％左右。赤泥在堆存过程中不但需要一定的基建费用，而且占用大量 土地，污染环境，并使赤泥中的许多可利用成分得不到合理利用，造成资源的二 次浪费，严重的阻碍了铝工业的可持续发展。 对于有些用煤气作为生产原料的氧化铝厂，煤气发生炉生产煤气的过程中 会产生大量的硫，这些硫来源于气化用煤，主要以Ｈ ｓ形式存在，气化用煤中的 硫约有８０％转化成１４ ．Ｓ进入煤气，而Ｈ．，ｓ随煤气燃烧后转化成ｓｏ．．，空气中ＳＯ．，含 量超标会形成局域性酸雨，危害环境，造成污染，同时由于煤气中含御．Ｓ，也会 对金属设备造成腐蚀，影响设备使用寿命。 对于赤泥的综合利用，首先要提高有价元素的回收，例如镓、钒、钛等 物质：其次，充分利用赤泥的吸附能力进行研究利用：第三，可利用赤泥作为原 料生产水泥、新型墙体材料等：第四，也可将赤泥作为路基材料应用于公路建 设等。要大力开发、应用和推广当代先进的赤泥利用技术，不断改造和提升 拜耳法氧化铝生产控制和管理水平，使拜耳法氧化铝生产在节能减排、提高 质量等方面进步的更快更好更稳。 ３有效的解决方法 近年来，我国氧化铝工业得到快速发展，如何最大限度挖掘生产节能潜力， 有效地保护环境，就成为摆在我们面前的比较迫切的课题了。如何有效的解 决，可以从以下几个方面下手： ２Ｇｃｏｓ４２。１７６ ｌ×１０ ×ｃｏｓ ４２。 ２４．９４Ｎ／ｍｍ （１ｉ） 在突然断电或放炮的情况下，在很短的时间内，速度从３３０ｍ／ｍｉｎ减小到 零，轧机并没有马上停止运动，轧机停止运动需要５—７秒，（计算时取７秒），钢 带在极限拉应力情况下工作，惯性力很大。根据实际发生的情况，估算辊子转 动的惯性力为： ３３０×１０ 结语 运用理论分析与数值分析方法，对冷轧酸洗线转向辊轴承座的受力情况以 及其应力进行分析计算，掌握其在正常情况与突然断电故障情况下的转向辊受 力情况以及由此产生的应力进行了计算。根据计算结果显示，正常情况下实 际应力小于材料抗拉强度，是安全的：突然停电时，转向辊惯性较大，危险截面 处的虚力超过了其许用应力值，断裂的部位与最大应力出现的部位相符。获 得的结果为转向辊轴承座改进设计提出了解决问题的依据，并对以后轴承座结 构优化，进而提高轴承座强度，实现泠酸轧钢带传递过程中高速稳定运行，提供 了科学可靠的依据。 ，：— ： ， 一２５１２×９．８× ７ ：一１９３４２ ４ＫＮ，方向相反 （１２） 参考文献 ［１］徐伟年．水泵泵体轴承座断裂修复［Ｊ］，中国设备工程，２００６，（７）：２３— （１３） ２４ ．～则拉应力为： ２＝ ： ！ ：３＝ ６８￣ＩＯ￣Ｎ／ 删 ５２４８ Ａ 则２＃转向辊辊所受的则总应力为 ＝Ｏ＂１＋ ＝２４．９４＋３．６８×ｌ０ ＝３．７０４ｘｌ０。Ｎ／ｍｍ （１４） ［２］郭年琴，刘超，胡明振．Ｕ３—５００Ｈ型钢轧机机架的有限元分析［Ｊ］，机 Ｔ￣／Ｐｊ，，速度变化大，惯性力就越大，轴承座所受的冲击力产生的应力也就 越大。 械设计，２００８，２５（９）：７４—７６． ［３］曹磊，赵雨东，左孔天，胡德贵．发动机缸体主轴承座及主轴承盖的动 态应力和温度测量［Ｊ］，２００７，２８（１）：３５—３８． 从上述计算结果显示：在意外情况下，２＃转向辊轴承座所受到应力远远大 于材料的抗拉强度，即ｏ－≥ ，轴承座拉断，该结论与实际情况相吻合。 科技博览ｌ ３３９