Контрольная фильтрация алюминатного раствора

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГМЦ УЧАСТКА №2.

 

Выщелачивание

Сырая пульпа из мешалок подается на выщелачивание. Выщелачивание боксита, разбавление выщелоченной пульпы и  выдержка разбавленной пульпы (обескремнивание) производится в цепных мешалках, объединенных в нитки. В нитках мешалки расположены каскадом, что обеспечивает непрерывное перетекание пульпы самотеком. Выщелачивание ведется при атмосферном давлении, острым паром.                      

Для увеличения времени обескремнивание  дополнительно задействован сгуститель диаметром 20м и промыватель. Разбавление вареной пульпы производится первой промводой от промывки красного шлама. Разбавление ведется до получения заданной концентрации жидкой фазы разбавленной пульпы.

Сгущение и промывка красного шлама

Осаждение красного шлама на переделах сгущения и промывки осуществляется в аппаратах двух типов:

- одноярусный сгуститель диаметром 40м

- одноярусный сгуститель диаметром 20м

Слив сгустителей поступает  в мешалки слива, откуда насосами подается на контрольную фильтрацию.

Сгущенный шлам из конуса сгустителей  поступает на промывку.

Система промывки противоточная, четырехкратная. Шлам подается в головной промыватель, горячая вода в хвостовой.

Шлам из конуса последних промывателей  подается на фильтрацию красного шлама. Слив первых промывателей поступает на выщелачивание для разбавления вареной пульпы. Для улучшения качества сливов в сгустители и головные промыватели подается синтетический флокулянт “Алклар-600”, «Сайтек».

Контрольная фильтрация слива сгустителей

Для контрольной фильтрации используются листовые вертикальные фильтры периодического действия, работающие под давлением  типа ЛВАЖ-125.

Отфильтрованный алюминатный раствор  из баков чистого фильтрата насосами откачивается на декомпозицию. Качество фильтрата оценивается по содержанию Fe₂0₃.

Фильтрация красного шлама

Фильтрация красного шлама производится на дисковых вакуум-фильтрах непрерывного действия ДУ-100, ДОО-100. Фильтрация красного шлама производится в три стадии:

- на первой стадии фильтруется шлам со сгущения;

- на вторую стадию поступает шлам с первой стадии;

- на третью стадию поступает шлам со второй стадии и усреднённый шлам с хвостовых промывателей.

Отфильтрованный шлам  откачивается в шламовые бассейны цеха спекания.

 

2 УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК В РАБОТЕ ФИЛЬТРОВ МАРКИ ЛВАЖ – 125.

 

Не исправен манометр:

1) Разбито стекло манометра, поврежден корпус манометра, повреждена мембрана – связаться со слесарем КИПиА, заменить манометр.

Не работает труба гидросмыва:

1. Сгорел электродвигатель привода  трубы гидросмыва – вызвать дежурного электрика, заменить электродвигатель;

2. Не исправны ремни на приводе  трубы гидросмыва – вызвать  дежурного слесаря для замены  ремней.

Течь из-под крышки фильтра:

1. Износ уплотнительной резины  – вызвать дежурного слесаря  для замены уплотнительной резины.

Не исправна запорная арматура фильтра:

1. Износ уплотнительной резины  – вызвать дежурного слесаря  для замены уплотнительной резины;

2. Обрыв штока в клапане –  вызвать дежурного слесаря для  проведения ремонта.

Не исправна запорная арматура байонетного кольца:

1. Пропускает золотниковое устройство  – вызвать дежурного слесаря  для проведения ремонта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ И АППАРАТНАЯ СХЕМА УЗЛА КОНТРОЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА

 

Узел контрольной фильтрации алюминатного раствора предназначен для тонкой очистки слива сгустителей от взвешенных частиц красного шлама, путем фильтрации под давлением через ткань на фильтрах ЛВАЖ.

Слив сгустителей красного шлама  поступает в мешалки слива. Откуда насосами подается на фильтры. После промывки фильтров от осадка, происходит опорожнение фильтров в мешалку, откуда насосами откачивается в мешалки слива.

Длительность промывки фильтра  должна быть не менее 20 минут для  ЛВАЖ-225 и 15 минут для фильтров ЛВАЖ-125.

Смыв с рамок фильтра через донный клапан поступает в шламовую мешалку, откуда насосом  откачивается на распределительную коробку горячей воды узла промывки.   

Давление на фильтре должно при  фильтрации не превышать 2,5 атмосферы, для исключения продавливания мелких взвесей шлама в отфильтрованный раствор.

Фильтрация раствора ведется до снижения производительности не более  чем на 50 % от первоначальной и не более шести часов.

На рисунке 2 изображен фрагмент аппаратурно-технологической схемы  узла фильтрации алюминатного раствора.

 

     

Рисунок 1 Фрагмент схемы фильтрации алюминатного раствора

 

 

 

Характеристика основного оборудования

На узле контрольной фильтрации алюминатного раствора установлено  следующее оборудование:

-  фильтры периодического действия ЛВАЖ – 125( рисунок 3);

-  фильтры периодического действия  ЛВАЖ – 225У;

-  цепные мешалки и баки.

2) Назначение.

Фильтр ЛВАЖ предназначен для фильтрации алюминатного раствора, тонкой очистки слива сгустителей  от взвешенных частиц красного шлама путем фильтрации под давлением через фильтровальную ткань на фильтрах.

3) Принцип работы.

При включении фильтра  ЛВАЖ в работу фильтр становится в  первую операцию ''заполнение''. При  этой операции открывается клапан подачи раствора для фильтрации и воздушный клапан для стравливания воздуха из корпуса при заполнении фильтра. После заполнения фильтра, что определяется по срабатыванию датчика верхнего уровня, начинается процесс фильтрации. При заполнении фильтра и первых минутах фильтрации отфильтрованный раствор еще содержит тонкую взвесь шлама, поэтому через открытый клапан мутного этот раствор возвращается самотеком, обратно в расходные мешалки.

При получении чистого  раствора, качество которого определяется визуальным контролем фильтровщиком, фильтр переводится в режим чистого, открывается клапан чистого, клапан мутного раствора закрывается и отфильтрованный раствор поступает в баки отфильтрованного раствора.

 Давление на фильтре  должно при фильтрации не превышать  0,025 МПа, для исключения продавливания мелких взвесей шлама в отфильтрованный раствор.

Для определения производительности на каждом фильтре на линии подачи слива установлен расходомер. После  работы в режиме фильтрации, фильтр останавливается на промывку от осадка, для чего включается операция опорожнения. При этой операции закрывается клапан раствора для фильтрации и клапан чистого – отфильтрованного раствора, открывается клапан опорожнения и воздушный клапан.

Фильтр опорожняется в мешалку, откуда насосами откачивается в мешалки слива.

После опорожнения фильтра, о чем сигнализирует датчик нижнего уровня, включается операция промывки. При этом открывается донный клапан, открывается клапан горячей воды, включается привод трубы гидросмыва. Смыв с рамок фильтра через донный клапан поступает в шламовую мешалку, откуда насосом откачивается на распределительную коробку горячей воды узла промывки.   

Длительность промывки фильтра должна быть не менее 20 минут  для ЛВАЖ-225 и 15 минут для фильтров ЛВАЖ-125. После этого промывку останавливают  и снова включают первую операцию заполнения. Цикл повторяется.

4 РАСПОЛОЖЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НА УЗЛЕ КОНТРОЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ АЛЮМИНАТНОГО РАСТВОРА

 

Фильтры ЛВАЖ – 125 строятся с фильтрующей  поверхностью до 112 м². По сравнению с фильтрпрессами эти фильтры имеют ряд преимуществ, из которых основные – механизация разгрузки шлама и простота уплотнения (вместо нескольких десятков рам уплотнению подлежит лишь одна торцевая крышка).

1) Годовая производительность завода  задана в объеме 1200000 тонн глинозема,  часовая производительность будет равна:

 

                    1200000 ÷ (365 ∙ 24) = 137 т / час                                                  (1)

 

где, 1200000 – годовая производительность глинозема;

                365 – количество суток в году;

                  24 – количество часов в сутках.

2) Расчет количества фильтров  ЛВАЖ – 125 для контрольной фильтрации  алюминатного раствора

 

             (137 ∙ 22322,89) ÷ (125 ∙ 0, 83 ∙ 0, 972 ∙ 1285) = 23,6 фильтра        (2)

 

где, 125 [м² ]– поверхность фильтрования;

0,83 [м³] - с м²/ час,  удельная производительность фильтров ЛВАЖ – 125 по процессу Байера;

0,972 или 97,2% - коэффициент использования  фильтров ЛВАЖ – 125;

1285 [кг/ м³ ]- плотность алюминатного раствора;

137[ т/ час] – часовая производительность  завода по глинозему;

22322, 89[ кг] – алюминатного раствора  на тонну глинозема процесса  Байера.

При годовой производительности завода по глинозему 1 миллион 200 тысяч тонн для контрольной фильтрации байеровского алюминатного раствора принимаем 24 фильтра  марки ЛВАЖ – 125. Спецификация основного и вспомогательного оборудования узла контрольной фильтрации алюминатного раствора представлена в таблице 1.

 

Таблица 1 Спецификация оборудования, принятого для контрольной фильтрации алюминатного раствора

Оборудование	Количество ( штук)	Краткая характеристика
Фильтр ЛВАЖ – 125	24	поверхность фильтрования 125 м2; диаметр 2,2 м; высота 5,45 м; объем 11,7 м3
Продолжение таблицы 1
Мешалка целлюлозы   Насос	1   2	высота 4,5 м диаметр 4,5 м Q = 300 м3 / час Н = 30 м вод. ст.
Мешалка гидросмыва   Насос	2   3	высота 4,5 м диаметр 4,5 м Q = 300 м2 / час Н = 30 м вод. ст.
Мешалка мутного раствора Насос	1   2	высота 4,5 м диаметр 4,5 м Q = 300 м2 / час Н = 30 м вод. ст.
Бак отфильтрованного раствора Насос	4   5	высота 8 м диаметр 10 м Q = 350 – 500 м3 / час Н = 50 м вод. ст.
Мешалка ЗУМПФ   Насос	1   1	высота 2 м диаметр 2 м Q = 200 м3 / час Н = 30 м вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

Глиноземное производство связано  с переработкой горячих щелочных растворов, обслуживанием вращающих предметов, баковые аппаратуры, грузоподъемных механизмов, электрооборудования, аппаратов работающих под давлением. Все это создает опасность в цехе.

К работе в глиноземном  производстве допускаются рабочие  не моложе 18 лет, прошедших медицинский осмотр, специальное обучение по охране труда со сдачей экзаменов. Каждый поступивший на завод обязан получить в отделе охраны труда вводный инструктаж по охране труда, промсанитарии, пожарной безопасности, оказанию доврачебной помощи пострадавшему. После прохождения вводного инструктажа рабочему оформляется и выдается «Личная карточка инструктажей по охране труда» для предъявления ее в цехе. Все последующие инструктажи: первичный на рабочем месте, повторный, внеочередной, любая проверка знаний по охране труда регистрируется в личной карточке руководителем смены, службы. Все работающие поступившие на работу подлежат предварительному медицинскому осмотру, а работающие – периодическим осмотрам в соответствии с порядком и сроком, установленными Министерством здравоохранения РК. Все рабочие вновь принятые или переведенные на работу из одного цеха в другой, перед допуском к работе должны непосредственно на рабочем месте получить у мастера инструктаж по охране труда. Рабочие, не имеющие рабочей специальности или меняющие свою специальность после получения инструктажа на рабочем месте должны в течение 10 смен пройти обучение по безопасным методам работы под руководством назначенных приказом по цеху опытных рабочих. Это обучение должно проводиться по программам, утвержденным начальником управления энергообеспечения экологии охраны труда. По истечению срока обучения рабочие должны пройти проверку знаний по охране труда в комиссии под председательством начальника цеха или его заместителя. Результаты проверки должны оформляться протоколом.

Рабочие производственных цехов, отделений, участков должны не реже, чем каждые шесть месяцев проходить  повторный инструктаж по охране труда. Рабочие, имеющие несколько профессий, инструктируется по каждой из них.

Внеочередной  инструктаж проводится в следующих  случаях:

1) ввода в действие  новых или переработанных в  установленном порядке инструкции  по охране труда;

2) нарушение инструкции  по охране труда;

3) перевода на  временную работу, требующую дополнительных знаний;