Alumínium-oxid flokkulálószer: kulcsfontosságú iparágak és legjobb gyakorlatok

Melyik iparág használ flokkulálószert alumínium-oxidhoz?

Amikvagy azt kérdezzük „mit használ az ipar flokkulálószer alumínium-oxidhoz ”, általában két valóság egyikével foglalkoznak: (1) alumínium-oxid (Al ₂ O ₃ ) vagy alumínium-oxid-hidrát szilárd anyagok, amelyeket el kell választani a folyadéktól vagy víztől, vagy (2) finom ásványi/oxid részecskék, amelyek kolloidként viselkednek, és nem hajlandók ülepedni polimer áthidalás nélkül. A gyakorlatban a flokkulálószerek a legkritikusabbak mindenhol, ahol az alumínium-oxid értékláncok nagy áteresztőképességű szilárd-folyadék elválasztási szűk keresztmetszeteket okoznak.

A domináns felhasználó az alumínium-oxid finomítás (Bayer-eljárás) , de számos szomszédos ipari terület flokkuláló anyagokat használ a finom timföld visszanyerésére, a technológiai víz derítésére, a szűrőterhelés csökkentésére és a downstream műveletek stabilizálására.

A lényeg: ha alumínium-oxidot (vagy alumínium-oxid-hidrátot) tartalmaz, nagy maró- vagy nagy ionerősségű folyadékot tartalmaz, és vizet kell újrahasznosítani vagy vissza kell nyernie a terméket, akkor a célnak megfelelő flokkulálószer gyártási vegyszer – nem opcionális kiegészítő.

▶ Timföld finomítás (Bayer): a legnagyobb és legtechnikásabb flokkulálószer-piac

A timföldfinomítókban flokkulálószereket használnak a Bayer körben az ülepedés felgyorsítására, a túlfolyó tisztaságának javítására, valamint az alulfolyó sűrűsítésére a sűrítőkben és az alátétekben – különösen a bauxitmaradványok (vörösiszap) leválasztására, a hidrátsűrítésre és a folyadék derítésére.

● A vörösiszap-leválás vízkő probléma, nem laboratóriumi probléma

Egy tipikus finomító nagyságrendileg termel ~1-1,5 tonna bauxitmaradvány tonnánként alumínium-oxidból . Ez az arány a timföld/szóda kis százalékos veszteségét nagy abszolút veszteséggé alakítja, és a sűrítő teljesítményét az üzem egészére korlátozza.

• Ha az iszap nem ül le elég gyorsan, a mosógép teljesítménye csökken, és a maróanyag visszanyerése csökken.
• Ha a túlcsordulás homályos, az utánfutó szűrők és hőcserélők gyorsabban szennyeződnek, és nő a termékminőség kockázata.
• Ha az alulfolyó túl híg, a maradékanyag-tároló térfogata megnő, és a „száraz halmozási” célpontok nehezebben érhetők el.

● Hidrátsűrítés és a termék „áthordás” szabályozása

Az iszapon túl a finomítók flokkulálószereket is használnak az alumínium-hidroxid (hidrát) szilárd anyagok kezelésére. Működési szempontból ez segít csökkenteni a finom átvitelt (a szilárd anyagokat ott kell jelezni, ahol nem kellene), javítja a folyadék tisztaságát, és támogatja a stabil szűrést és osztályozást.

● Gyakorlati példa: mit jelent a „ppm adagolás” finomítói áramlási sebességeknél

Ipari méretekben az adagolás gyorsan tömegegyensúlyi gyakorlattá válik. Az egyik nyilvános szabályozási példa a timföldfinomító (Bayer) üzemek áramlását írja le 500-2500 m ³ /h . A termék adagjában 5 ppm (a polimerrel a termék töredékében), ami a polimer felhasználásnak felel meg a nagyságrendben ~7-36 kg/nap , a növény méretétől és a dózisszabályozási stratégiától függően.

Ez az oka annak, hogy a timföldfinomítók a flokkulálószer kiválasztását és ellenőrzését megbízhatósági programként kezelik: a túlfolyás tisztaságának vagy az alulfolyó sűrűségének kismértékű javulása naponta megtérül a nagyobb áteresztőképesség és a csökkentett szóda/timföld veszteség révén.

▶ Speciális alumínium-oxid porok: az érték visszanyerése és a víz újrafelhasználhatóságának megőrzése

A Bayer finomítóin kívül az „alumínium-oxid flokkulálószer” leggyakrabban olyan üzemekben jelenik meg, amelyek finom alumíniumot készítenek vagy használnak. ₂ O ₃ porok: kalcinált alumínium-oxid, polírozó timföld, katalizátorhordozók, adszorbensek, kerámiák, tűzálló anyagok és csiszolóanyagok. Itt a vezető általában két cél egyike: nagy értékű bírság behajtására or fenntartani a technológiai víz tisztaságát .

Gyakori pontok, ahol a flokkulálószerek ROI-t eredményeznek

• Maró és osztályozó hurkok, ahol a finom alumínium-oxid felhalmozódik és túlterheli a szűrőket.
• Polírozó és befejező öblítővizek, ahol az ultrafinom Al2O3 tartós zavarosodást és membránszennyeződést okoz.
• Semlegesítő rendszerek, ahol az alumíniumban gazdag áramok kocsonyás hidroxid/oxid szilárd anyagokat képeznek, amelyek polimer hídképzés nélkül rosszul ülepednek.

Gyakorlati „jó eredmény” definíció

A legtöbb porgyártó számára a siker nem csupán „tisztább víz”. Mérhető, mint például: stabil derítő túlfolyó (alacsony zavarosság), gyorsabb szűrési ciklusok (kevésbé vakító) és jobb szilárdanyag-leválasztás (kevesebb port veszít az iszapba). A flokkulálószer helyes megválasztása tehát attól függ, hogy az üzem hogyan értékeli a vizet, a por visszanyerését és a berendezés üzemidejét.

▶ Víz- és szennyvízkezelés: alumínium-hidroxid/oxid pelyhek és polimer segédanyagok

A vízkezelésben az alumíniumkémia kétféleképpen jelenhet meg: (1) alumíniumsók (koagulánsok), amelyek alumínium-hidroxid-csapadékot képeznek, amelyek „lesöpörik” a lebegő részecskéket, és (2) polimer flokkulálószerek, amelyek megerősítik és megnövelik a pelyhesedést, így gyorsabban ülepedik és könnyebben szűrődik.

Koaguláns vs. pelyhesítő (miért keverednek a kifejezések)

Az üzemeltetők az alumínium-hidroxidot néha „pelyhesítő anyagnak” nevezik, mert ez hozza létre a látható pelyheket. Technikailag az alumíniumsó a koaguláns (fém-hidroxid csapadékot hoz létre), a polimer pedig a pelyhesítő (áthidalja a részecskéket és javítja az ülepedhetőséget). Ennek a megkülönböztetésnek a tisztán tartása segít gyorsabban elhárítani az adagolási és keverési problémákat.

Ahol az „alumínium-oxid flokkulálószer” megjelenik a megfelelőségi programokban

• TSS csökkentése kiürítés előtt, amikor a semlegesítés során alumíniumtartalmú szilárd anyagok képződnek;
• Jobb iszap víztelenítés (kevesebb pogácsa nedvesség, gyorsabb préselési ciklusok) a polimer típusának és a betáplálási pont nyírásának optimalizálásával;
• Membránok és tercier szűrők védelme a stabil zavarosság ülepedő pelyhessé alakításával.

Működési megjegyzés: ha az alumínium-oxid/hidroxid szilárd anyagok „szálasnak” vagy gélszerűnek tűnnek, a korlátozó tényező gyakran a keverés és a nyírás szabályozása – nem csak a polimer kiválasztása.

▶ Hogyan válasszunk flokkulálószert alumínium-oxidhoz: döntési munkafolyamat

Egy hiteles flokkuláló programot az alumínium-oxidhoz úgy kell felépíteni, mint egy mérnöki változtatást: jellemezze a szuszpenziót, tesztelje a KPI-k próbapadiját, ellenőrizze a nyírási érzékenységet, majd rögzítse a vezérlési logikát. Az alábbi lépésekkel a munka gyakorlatias és auditálható.

1. 1. Határozza meg a KPI-ket vagy a célt: sűrítő túlfolyó tisztasága, alulfolyó sűrűsége, szűrési sebessége vagy szilárdanyag-visszanyerési százalék.
2. 2. Mérje meg a hígtrágya állapotát: pH, hőmérséklet, ionerősség, szilárdanyag-százalék, részecskeméret-eloszlás, valamint az, hogy a szilárd anyag Al2O3, hidrát, agyag vagy vegyes ásványi anyag.
3. 3. Vegyi anyagok listája: anionos/nemionos PAM (általános ásványi áramkörökben), testreszabott kopolimerek a maró stabilitás érdekében, vagy speciális polimerek a szelektivitás érdekében (amikor a hidrátot kell előnyben részesíteni a gangue helyett).
4. 4. Futtasson tégely/ülepedés teszteket: hasonlítsa össze az ülepedési sebességet, a felülúszó tisztaságát és a pelyhesedés robusztusságát reális keverési energia mellett.
5. 5. Tartós adagolás: hozzon létre egy „térdet” a görbén, ahol a több vegyszer már nem javítja a tisztaságot/sűrűséget (és ronthatja azt).
6. 6. A betáplálási pont kísérlete: sok meghibásodás a betáplálási pont meghibásodása – a túl nagy nyírási törés a pelyhesedést okozza, a túl kevés keverés megakadályozza az áthidalást.

Példa adatpont vörösiszap áramkörökhöz

A közzétett vörösiszap ülepítési kísérletek jelentős túlfolyás-szilárdanyag-csökkenést mutatnak be a pelyhesítőszer dózisablakban. 40-130 g tonnánként szuszpenziós szilárd anyagok (gyakran g/t-ban kifejezve). Tekintse ezt a szűrés kiindulási viszonyítási alapjaként – ne univerzális alapértékként –, mert a bauxit ásványtan és a lúgkémia eltolja az optimumot.

▶ Adagolás, utánpótlás és ellenőrzés: gyakorlati útmutatás, amely megakadályozza a hibák 80%-át

Még a műszakilag megfelelő flokkulálószer is alulteljesíthet, ha nem megfelelően van elkészítve vagy felhordva. Az alumínium-oxid- és -hidrát-rendszerek gyakran nyírás-érzékenyek: a cél az, hogy nagy, erős pelyheket hozzunk létre, majd elkerüljük azok összetörését, mielőtt leülepednének.

Egy egyszerű adagolási számítás, amelyet az üzembe helyezéshez használhat

Napi tömeg (kg/nap) ≈ Dózis (mg/L) × Áramlás (m ³ /nap) ÷ 1000 . Használja ezt a szivattyú méretének és a változás gyakoriságának ésszerű ellenőrzésére, majd egyeztetje össze a termékben lévő aktív polimer koncentrációval.

Sminkelés és injekció bevált gyakorlatai

• A polimert a szállító által javasolt koncentrációban készítse elő, és használat előtt hagyjon megfelelő öregedési/hidratációs időt;
• Használjon ellenőrzött keverést: elég magas a diszpergáláshoz, elég alacsony ahhoz, hogy elkerülje a láncszakadást (különösen nagyon nagy molekulatömegű PAM esetén);
• Olyan helyre fecskendezze be, ahol gyorsan eloszlik, de korlátozott a nyíróerő (gyakori oka a sűrítők és szűrők betáplálási pontjainak mozgatásának);
• Szabályozzon mérhető KPI-re (túlfolyási zavarosság, mederszint stabilitás, alulfolyó sűrűség), ahelyett, hogy „laposan” adagolná a változó szilárdanyag-terheléseket.

Vezérlési ökölszabály: ha a teljesítmény összeomlik felborult körülmények között, a trend szilárdanyag %-a, a tápkút energia és a hígítóvíz először – a polimerfogyasztás gyakran tünet, nem pedig a kiváltó ok.

▶ Hibaelhárítás: tünetek, valószínű okok és korrekciós intézkedések

Használja az alábbi ellenőrzőlistát a műveletek, a vízkezelés és a vegyszerszállítók közötti hibaelhárítási beszélgetések felépítéséhez. A megbeszéléseket a megfigyelhető bizonyítékokra és az ellenőrizhető változókra összpontosítja.

• Felhős túlcsordulás: aluladagolás, rossz töltéstípus, rossz diszperzió a betáplálási ponton vagy pelyhesedés a túlzott nyírás miatt;
• „bolyhos” alulcsordulás (nem sűrűsödik): szuboptimális polimer kiválasztása, a szilárd anyagok PSD túl finomak vagy nem megfelelő tartózkodási idő; fontolja meg a fokozatos adagolást vagy az alternatív adagolási pontokat;
• Túladagolás tünetei (szálkás pelyhek, növekvő zavarosság): polimer telítés/restabilizálás; csökkentse az adagot és ellenőrizze újra a keverési energiát;
• Szűrő vakítás: törékeny pelyhek belépő szűrőkbe; állítsa be a betáplálási pontot a nyírás csökkentésére és a polimer oldat minőségének ellenőrzésére (koncentráció, öregedési idő, hidratáció);
• Napról napra nagy változatosság: nyersanyag-változások (bauxitforrás, porminőség), hígítóvíz változékonysága vagy következetlen pótlási műveletek.