双极活塞推料离心机在酸法制铝生产中的应用

 酸法制铝生产过程中的中间产物氯化铝(alu-minium chloride),是无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末,其化学式AlCl3,式量133.34,密度2.44g/cm3。熔点190℃(2.5大气压)。沸点182.7℃,在177.8℃升华,蒸气是缔合的双分子Al2Cl6。可溶于许多有机溶剂。空气中易吸收水分而发生烟雾。水溶液呈酸性。溶于水,并生成六水物AlCl3·6H2O,密度2.398 g/cm3。今年来,随着科学技术的不断发展,全国涌现出一大批利用粉煤灰提取铝的企业,粉煤灰是一种放错地方的资源,粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料,并成为水泥、混凝土的组分,粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒,铺筑道路;构筑坝体,建设港口,农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填;也可以从中分选铝、铁、钾等有用物质。我公司(神华准格尔能源有限责任公司)也在大力开展粉煤灰综合再利用项目的研究,并于2011年开工建设了年产4000吨粉煤灰提取氧化铝的中试厂,在其生产工艺过程中,中间产物氯化铝的生产过程中引进了重庆江北机械有限公司制造的钛质HR400-N型双极活塞推料离心机,经过一年多的使用,总结出一些HR型双极活塞推料离心机的一些优点以及经常的一些问题。
    双极活塞推料离心机是一种分离机械,它有两个绕本身轴线高速旋转的圆筒,称为两级转鼓,通常由电动机驱动,是利用离心机转子高速旋转产生的强大离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把液体料浆中固体颗粒分离出来。双极活塞推料离心机还是一种连续操作的高效过滤式离心机,在全速下完成进料、分离、干燥、卸料等工序,其结构如图1所示。

            
    HR系列双级推料离心机主要由供油系统、推料机构、轴承座、主轴、推杆、内转鼓、外转鼓、筛网、集科槽、进料管、洗涤管、机壳等零件组成。
    1·双极活塞推料离心机的工作原理说明
    如图2所示,需要被分离的晶体氯化铝悬浮液由进料管进入离心机,再通过离心机内部的进料分配器均匀的把氯化铝悬浮液撇在 级转股内,通过一级转鼓产生的离心力,大部分料浆被分离,晶体在筛网上形成环状滤饼,分离滤液由离心机下部集流装置回收后流回母液罐,作为蒸发母液和原液匹配加入系统重新蒸发,而筛网上的滤饼沿转鼓轴向向前推进一段距离进入二级转鼓,在二级转鼓停留一段时间后,由集料孔排出外间进入下一工序。

            
    2·双极活塞推料离心机的技术参数
    根据我厂产能的大小以及现场安装环境等因素,可以选择以下型号的双极活塞推料离心机,HR型性双极活塞推料离心机技术参数如表1所示。我厂选用的为HR400-N型,其转速为1 600r/min,推料次数为40~70次/min,主电机功率为15kw。

            
    3·双极活塞推料离心机在运行中常出现的问题及处理方法
    3.1 离心机经常出现推稀料或者不推料
    在运行过程中由于料浆浓度等情况的影响,出现出稀料或不出料的现象,每次出现这种情况应立即停止进料,用水冲洗完毕再重新启动,如重新启动后还不出料,那么需提高进料固液比后再重新启动。
    3.2 当离心机出现不推料情况时,有时离心机会出现严重震动
    由于离心机不能连续推料,使筛网上的滤饼不均匀,造成离心机转鼓偏重,出现严重震动现象,这是应立即停止进料,并用原料或水冲洗离心机,冲洗完毕后,打开进料阀,让筛网重新布膜运行。
    3.3 离心机刮刀磨损严重或脱落
    在离心机正常运行过程中,如发现离心机滤饼不能正常从外排口下料,而是到处飞溅,可以考虑是刮刀脱落或磨损,应立即停止运行,并及时更换刮刀。
    4·双极活塞推料离心机在运行中应注意的事项
    4.1 料浆固液比的选择
    要想让离心机能正常连续运行,必须要掌握好离心机进料的固液比。如果太低,离心就会拉稀或者不出料;如果太高,会出现离心机进料管堵料。
    4.2 推料频次的选择
    推料频次直接影响了分离出的结晶氯化铝的含湿率,和生产能力。推料频次越大,物料在离心机内停留的时间越短,离心机会出现拉稀现象;推料频次越小,物料停留时间越长,降低了生产能力。   
    4.3 进料量的大小
     离心机在正常运转时进料量的大小非常关键,太大离心机超负荷会拉稀,太小离心机出料能力降低。
    5·双极活塞推料离心机的优点
    5.1 耐腐蚀性好
    该离心机根据物料(氯化铝料浆)的特性,采用了优质钛合金耐腐蚀材料制作。
    5.2 便于控制含湿率
    由于该离心机采用双极转鼓推料,且能调节推料频次(40~70次/分钟),推料频次数越快,物料含湿率越高;推料频次越慢,物料含湿率越高。
    5.3 设计合理、安全可靠
    该离心机是用提高转鼓转速,减小转鼓直径,来获得较高的离心分离因素,从而保证转鼓有足够的机械强度。
    5.4 便于操作、生产效率高
     该离心机启动时,先启动油泵,再启动主机。停车时,先停止主机,再停止油泵。且该离心机故障率低,维修量较少,生产率高,每小时可以生产1—8吨氯化铝。