微扰动平推流氧化铝晶种分解技术研究与实践应用

　第９卷　第３期有色金属工程Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．３　２　０　１　９年３月Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｒｃｈ ２０１９ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－１７４４．２０１９．０３．０１１

微扰动平推流氧化铝晶种分解技术研究与实践应用

苏向东１，丁元法２，秦庆东１，吴海文３，李其贵３，李国乾３，李丹宁２，罗　源１，彭梯礼３（１．贵州理工学院贵州省轻金属材料制备技术重点实验室，贵阳５５０００３；

２．贵州科学院贵州省新材料研究开发基地，贵阳５５０００２；

３．中国铝业股份有限公司，北京１０００８２）

摘　要：针对传统氧化铝晶种分解工艺长期采用全混合分解强力搅拌物料的技术路线，分析了当前国内外晶种分解工艺技术与装备能耗高、投入大的原因。通过研究晶种分解动力学与流体力学模拟计算，提出了氧化铝晶种分解过程中可以减弱搅拌强度，简化装备结构，从而实现节能降耗，节省投资的新路径。开发出微扰动平推流氧化铝晶种分解新技术及其装备，并应用于工业生产。结果与传统分解槽相比生产过程平均节能４２．５％；分解槽运行周期平均延长２．５个月；底部结疤高度由２．５ｍ降为０．５ｍ；

产品产出率和粒度分布等各项指标正常。

关键词：氧化铝；微扰动平推流；晶种分解；工业应用

中图分类号：ＴＧ１４６．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５－１７４４（２０１９）０３－００６２－０７

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏ－ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ　Ｆｌａｔ－ｆｌｏｗｉｎｇ

Ａｌｕｍｉｎａ　Ｓｅｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ＳＵ　Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ１，ＤＩＮＧ　Ｙｕａｎｆａ２，ＱＩＮ　Ｑｉｎｇｄｏｎｇ１，ＷＵ　Ｈａｉｗｅｎ３，ＬＩ　Ｑｉｇｕｉ　３，ＬＩ　Ｇｕｏｑｉａｎ３，

ＬＩ　Ｄａｎｎｉｎｇ２，ＬＵＯ　Ｙｕａｎ１，ＰＥＮＧ　Ｔｉｌｉ　３

（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔ　Ｍｅｔａｌ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｒ　＆Ｄ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｎ　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５０００２，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ａ　ｌｏｎｇ　ｔｅｒｍ，ｏｖｅｒａｌｌ－ｍｉｘｉｎｇ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｒｏｎｇ　ａｇｉｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ　ｉｓ　ｅｍｐｌｏｙｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｌｕｍｉｎａ　ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂｙ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｋｉｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｌｕｉｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ａ　ｎｅｗ　ｐａｔｈ　ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｔｉｒｒｉｎｇ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｉｆｙ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆａｌｕｍｉｎａ　ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｓ，ｔｈｅｒｅｂｙ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｓａｖｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａ　ｎｅｗａｌｕｍｉｎａ　ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｔｏ　ａｓ“ｍｉｃｒｏ－ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ　ｆｌａｔ－ｆｌｏｗｉｎｇ”ｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｌｅｖｅｌ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅａｖｅｒａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓａｖｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　４２．５％ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔａｎｋ，ａｎｄ　ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｙｃｌｅ　ｗａｓ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｂｙ　２．５ｍｏｎｔｈｓ　ｏｎ　ａｖｅｒａｇｅ；ｔｈｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｃｒｕｓｔｉｎｇ　ｈｅｉｇｈｔ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｔａｎｋ　ｗａｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｆｒｏｍ　２．５ｔｏ　０．５ｍ；ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｎｏｒｍａｌ．ｍｉｃｒｏ－ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ，ｐｕｓｈ－ｐｕｌｌ　ｆｌｏｗ；ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎａ；ｍｉｃｒｏ－ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ　ｆｌａｔ－ｆｌｏｗｉｎｇ；ｓｅｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

收稿日期：２０１８－０５－１４

基金项目：国家科技支撑计划项目（２０１３ＢＡＣ１５Ｂ００）；贵州省普通高等学校工程研究中心建设项目（黔教合ＫＹ字［２０１７］０２１）

Ｆｕｎｄ：Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ（２０１３ＢＡＣ１５Ｂ００）；Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ（Ｑｉａｎ　Ｊｉａｏ　ＨｅＫＹ［２０１７］０２１）

作者简介：苏向东（１９６６－），男，博士，主要从事过程工程相关的研究工作。

引用格式：苏向东，丁元法，秦庆东，等．微扰动平推流氧化铝晶种分解技术研究与实践应用［Ｊ］．有色金属工程，２０１９，９（３）：６２－６８．

ＳＵ　Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ，ＤＩＮＧ　Ｙｕａｎｆａ，ＱＩＮ　Ｑｉｎｇｄｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｍｉｃｒｏ－ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ　Ｆｌａｔ－ｆｌｏｗｉｎｇ　Ａｌｕｍｉｎａ　Ｓｅｅｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　ＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，９（３）：６２－６８．