多層沉降槽

為了找出多層沉降槽單位產能低的原因，測量兩層赤泥沉降槽上層和下層的溢流速度，得出的沉降槽溢流產能是：上層為0.28，下層為0.12，平均為0.2米0.15米³·小時。這就是説，現有結構多層沉降槽上層的單位產能比下層高1.3倍。下層結構和其運行方式對於獲得與上層同樣的指標來説，都不算是好的 ^[1]  。

鋁礦石溶出和熟料溶出後的溶出漿液，經液固分離後，以鋁礦溶出的溶液，送去分解，熟料溶出的溶液送去脱硅。鋁土礦或熟料溶出之後的殘渣稱赤泥，因其附帶一定數量鋁酸鈉溶液，為回收其中的氧化鋁和氧化鈉，須用熱水洗滌，洗滌液返回使用。為節約用水，提高洗滌效率，均採用多次向流洗滌方式，洗滌次數視附液量大小，濃度，洗水量，洗滌設 備種類和洗後赤泥附鹼指標而定，一般為3-7次。採用混聯法和串聯法時，鋁礦石溶出後的赤泥，經過洗滌，送熟料燒結系統；採用並聯法和拜耳法時，赤泥大多準 存，少量用於生產建築材料。熟料溶出後的赤泥，或準存，或用以生產赤泥水泥。採用聯合法生產時，拜耳去系統的赤泥分離和洗滌的工藝流程。設備選繹溶出漿液中固體含量小時，分離設備 多采用運行費用較低的沉降槽。沉降槽有單層和多層 兩種。多層沉降槽優點是佔地面積小，但操作和控制佼 複雜。兩種槽型均可用於拜耳法赤泥分離，但以選用單 層式為多。燒結法赤泥分離，只能用單層式的。沉降槽最大直徑已達42m。對於固體含量高的漿液，多用連續式過濾機作為分離設備，有圓筒真空過濾機和折帶真空過濾機，二者均可選用。赤泥洗滌過程是將赤泥與先液(或洗水)先在混合槽中攪拌均勻，充分洗滌後，再用分離設備將溶液和赤泥分開。洗滌過程用的分離設備，多用沉降槽或連續真空過濾機，視分離漿液中固體含量、物料分離性能等因素確定 ^[2]  。

多層赤泥沉降槽的結構是槽體用錐形隔板分隔成等高的層，為了獲得最濃縮的赤泥，清液帶的高度只限制在0.2-0.4米，這是為防止在沉降制度突然變化的情況下，渾濁液進入溢流所必須的。在兩層的圓筒部分高度相同的情況下，下層容積比上層小，相差一個錐體的容積；在上下兩層清液帶的高度相同時，下層的清液量要比上層的少得多。

對直徑16米的沉降槽來説，當清液帶的高度為0.5米時，上層的清液量為100米³，而下層只有40米³。在過去的幾年中，有些研究者認為，將進料筒更深一些插入泥層，和加高沉降槽的總高度，可以提高沉降槽的產能。清液是由圓筒中心放射狀地向邊緣移動，向溢流取樣口移動。在固體顆粒沉降的過程中，個別的顆粒或小的絮凝體從沉降帶被上升的液流帶到清液帶，並且在條件好的時候還可以再次沉降。從流體動力學得知，固體顆粒的自由沉降速度與縱向液流速度成正比關係。只要增加清液帶的溶液量，就可降低清液射流的速度，藉以實現顆粒的二次沉降 ^[3]  。

為了提高多層沉降槽的產能，我們建議進行下述結構改變:下幾層圓筒部分的高度應高於上層圓筒部分；下層的清液量不應少於上層。

將氧化鋁車間直徑16米的五層沉降槽改造為三層，作法是拆除上數第二和第四兩層的層間隔板。改造後下兩層圓筒部分的高度增加一倍，變成3.6米。上層未改變，其圓筒部分的高度仍為1.8米。

在上層中，將給料筒的直徑從1.52米增加到3.0米。在下兩層中，給料筒的直徑不變，仍為3.2米，但其高度從0.38增加到1.2米，下渣筒也相應地加長了。下兩層液麪的控制管，其安裝地點分別比溢流取樣點低1.2和1.5米，目的在於，在給定的工藝條件下，使泥漿面高於給料筒的下邊緣。

對改造後的沉降槽進行了工業試驗。結果表明，沉降槽運行穩定，調整容易，同時由於加大了下兩層的清液量而具有足夠的穩定性。改造後的三層沉降槽，其產能比現用的五層沉降槽高30-50% ^[2]  。