一、技術名稱：鋁酸鈉溶液微擾動平推流晶種分解節能技術

二、技術所屬領域及適用范圍：有色金屬行業 氧化鋁冶煉

三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀

拜耳法生產氧化鋁過程中，晶種分解是決定氧化鋁質量和能耗的關鍵環節之一。目前全世界范圍內的氧化鋁廠采用的技術主要包括：（1）噴射壓縮空氣整體翻料式氧化鋁晶種分解工藝技術及其種分槽，每臺種分槽需噴射壓力為500kPa的壓縮空氣量約200m3/h；（2）平底機械攪拌全混流氧化鋁晶種分解工藝技術及其種分槽，每臺種分槽配置功率75kW電機一臺，直接消耗電能65.7萬kWh/a。我國現有各類氧化鋁種分槽約1300余臺，均屬于高能耗裝備。目前該技術可實現節能量2萬tce/a，CO2減排約5萬t/a。

四、技術內容

1.技術原理

采用基于過程特征的方法，通過研究過飽和鋁酸鈉溶液晶種分解反應的動力學過程和鋁酸鈉溶液漿料固-液兩相流的流動與傳輸特性，根據鋁酸鈉溶液結晶反應動力學進程的需要，結合流體特性，合理分配機械能，采用微擾動與平推流結合方式，合理使用攪拌，消除多余攪拌無效能耗，實現氧化鋁生產種分過程的大幅降耗。

2.關鍵技術

（1）針對目前不同類型的種分槽實現微擾動與平推流結合的設計技術；

（2）種分槽內利于漿料流動反應的特殊空間結構；

（3）N臺種分槽實現串聯生產的組合匹配。

3.工藝流程

該技術的工藝流程和裝置結構見圖1、圖2。

圖1 酸鈉溶液微擾動平推流晶種分解技術流程圖

1分解反應槽; 2 進料槽; 3 擾動風管; 4 提料風管; 5 出料管

圖2   錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置結構簡圖

五、主要技術指標

1.主要技術參數：

（1）種分槽容積（m3）：1329-4500；

（2）單槽日處理能力（m3）：7000以上；

（3）壓縮空氣耗量(m3/h)：25-30；

（4）承受最低風壓（kPa）：460；

（5）分解率（%）：47-55。

2.適用外部條件參數：

（1）使用環境溫度（℃）：-30-60；

（2）抗風壓波動（kg）：±1.5；

（3）最長允許停風時間（h）：0.5。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

2011年5月”鋁酸鈉溶液微擾動平推流晶種分解技術及其裝備”通過了中國有色金屬工業協會組織的科技成果鑒定。目前，該項技術已在中國鋁業股份有限公司貴州分公司40萬t噴射壓縮空氣整體翻料式晶種分解生產線進行了應用，壓縮空氣消耗量 同比減少92.78%。同時由φ14m×35m平底機械攪拌全混流種分槽組成的80萬t氧化 鋁生產線上也投入了使用，取得節約直接電耗40%的良好效果。

七、典型應用案例

典型用戶：中國鋁業股份有限公司貴州分公司、中國鋁業股份有限公司河南分公司

典型案例1

建設規模：40萬t/a氧化鋁種分生產線節能技術改造。主要技改內容：噴射壓縮 空氣整體翻料式氧化鋁晶種分解槽按照微擾動平推流技術設計、制作、安裝，主要設備為晶種分解槽。節能技改投資額500萬元，建設期3個月。每年可節能7704tce，年節能經濟效益為916萬元，投資回收期約6個月。

典型案例2

建設規模：100萬t/a氧化鋁種分生產線節能技術改造。主要技改內容：噴射壓縮空氣整體翻料式氧化鋁晶種分解槽按照微擾動平推流技術設計、制作、安裝；主要設備為晶種分解槽。節能技改投資額1000萬元，建設期6個月。每年可節能2萬tce，年經濟效益為1909萬元，投資回收期約6個月。

八、推廣前景及節能減排潛力

預計未來5年，該技術在行業內的推廣潛力可達到30%，預計投資總額7千5百萬元，年節能能力10萬tce/a，二氧化碳減排能力26萬tCO2/a。