สารตกตะกอนสำหรับอะลูมิเนียมออกไซด์: อุตสาหกรรมหลักและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

อุตสาหกรรมใดที่ใช้สารตกตะกอนสำหรับอะลูมิเนียมออกไซด์

เมื่อเราถามว่า “อุตสาหกรรมไหนใช้ ตกตะกอนสำหรับอลูมิเนียมออกไซด์ ” พวกเขามักจะเผชิญกับหนึ่งในสองความเป็นจริง: (1) อะลูมิเนียมออกไซด์ (Al ₂ โอ ₃ ) หรือของแข็งอลูมินาไฮเดรตที่ต้องแยกออกจากสุราหรือน้ำ หรือ (2) อนุภาคแร่/ออกไซด์ละเอียดที่มีพฤติกรรมเหมือนคอลลอยด์และปฏิเสธที่จะตกลงโดยไม่มีการเชื่อมต่อโพลีเมอร์ ในทางปฏิบัติ สารตกตะกอนมีความสำคัญมากที่สุดในทุกที่ที่ห่วงโซ่คุณค่าของอะลูมิเนียมออกไซด์สร้างปัญหาคอขวดในการแยกของแข็ง-ของเหลวที่มีปริมาณงานสูง

ผู้ใช้ที่โดดเด่นคือ การกลั่นอลูมินา (กระบวนการของไบเออร์) แต่พื้นที่อุตสาหกรรมที่อยู่ติดกันหลายแห่งใช้สารตกตะกอนเพื่อกู้คืนค่าปรับของอลูมินา ทำให้น้ำในกระบวนการผลิตมีความกระจ่าง ลดการโหลดตัวกรอง และทำให้การดำเนินงานปลายน้ำมีความเสถียร

บรรทัดล่าง: หากคุณมีอะลูมิเนียมออกไซด์ (หรืออลูมินาไฮเดรต) ละเอียด มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงหรือสุราที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และจำเป็นต้องรีไซเคิลน้ำหรือนำผลิตภัณฑ์กลับมาใช้ใหม่ สารตกตะกอนที่เหมาะกับวัตถุประสงค์คือสารเคมีในการผลิต ไม่ใช่สารเสริมเพิ่มเติม

▶ การกลั่นอลูมินา (ไบเออร์): ตลาดตกตะกอนที่ใหญ่ที่สุดและมีเทคนิคมากที่สุด

ในโรงกลั่นอลูมินา สารตกตะกอนจะถูกใช้ทั่วทั้งวงจรของ Bayer เพื่อเร่งการตกตะกอน ปรับปรุงความชัดเจนของการไหลล้น และทำให้การไหลด้านล่างหนาแน่นขึ้นในสารทำให้ข้นและแหวนรอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการแยกสารตกค้างบอกไซต์ (โคลนสีแดง) การทำให้ไฮเดรตข้นขึ้น และการทำให้บริสุทธิ์ของสุรา

● การแยกโคลนแดงเป็นปัญหาระดับ ไม่ใช่ปัญหาในห้องปฏิบัติการ

โรงกลั่นทั่วไปจะผลิตตามคำสั่งของ แร่บอกไซต์ตกค้างประมาณ 1–1.5 ตันต่อตัน ของอลูมินา - อัตราส่วนดังกล่าวจะแปลงเปอร์เซ็นต์การสูญเสียอลูมินา/โซดาเพียงเล็กน้อยให้เป็นการสูญเสียสัมบูรณ์จำนวนมาก และทำให้ประสิทธิภาพของสารเพิ่มความข้นเป็นข้อจำกัดทั่วทั้งโรงงาน

• หากโคลนไม่เกาะตัวเร็วเพียงพอ ปริมาณงานของเครื่องซักผ้าจะลดลงและการคืนตัวของสารกัดกร่อนจะลดลง
• หากน้ำล้นขุ่น ตัวกรองดาวน์สตรีมและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะเหม็นเร็วขึ้น และความเสี่ยงด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น
• หากการไหลล้นเกินไปเจือจางเกินไป ปริมาณการจัดเก็บสารตกค้างจะขยายใหญ่ขึ้น และเป้าหมาย "การวางซ้อนแบบแห้ง" จะเข้าถึงได้ยากขึ้น

● เพิ่มความหนาและเพิ่มความชุ่มชื้นและการควบคุม "การขนย้าย" ของผลิตภัณฑ์

นอกเหนือจากโคลนแล้ว โรงกลั่นยังใช้สารตกตะกอนเพื่อจัดการของแข็งของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (ไฮเดรต) ในทางปฏิบัติจะช่วยลดการขนถ่ายละเอียด (การรายงานของแข็งในจุดที่ไม่ควร) ปรับปรุงความชัดเจนของสุรา และสนับสนุนการกรองและการจำแนกประเภทที่มีเสถียรภาพ

● ตัวอย่างที่ใช้ได้จริง: "ปริมาณ ppm" หมายความว่าอย่างไรที่อัตราการไหลของโรงกลั่น

ในระดับอุตสาหกรรม การให้ยาอย่างรวดเร็วกลายเป็นการออกกำลังกายเพื่อความสมดุลของมวล ตัวอย่างด้านกฎระเบียบสาธารณะประการหนึ่งอธิบายถึงการไหลของโรงงานกลั่นอลูมินา (ไบเออร์) ตั้งแต่ 500 ถึง 2500 ม ³ /ชม - ที่ปริมาณผลิตภัณฑ์ของ 5 หน้าต่อนาที (โดยมีโพลีเมอร์เป็นเศษส่วนของผลิตภัณฑ์) ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณการใช้โพลีเมอร์ตามลำดับ ~7 ถึง 36 กก./วัน ขึ้นอยู่กับขนาดต้นและกลยุทธ์การควบคุมปริมาณ

นี่คือเหตุผลที่โรงกลั่นอลูมินาถือว่าการเลือกและการควบคุมการตกตะกอนเป็นโปรแกรมความน่าเชื่อถือ: การปรับปรุงเล็กน้อยในด้านความชัดเจนของการไหลล้นหรือความหนาแน่นอันเดอร์โฟลว์สามารถคืนทุนได้ทุกวันผ่านปริมาณงานที่สูงขึ้น และลดการสูญเสียโซดา/อลูมินา

▶ ผงอลูมิเนียมออกไซด์ชนิดพิเศษ: คืนมูลค่าและนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้

โอutside Bayer refineries, “flocculant for aluminium oxide” most often appears in plants that make or use fine Al ₂ โอ ₃ ผง: อลูมินาเผา, อลูมินาขัด, ตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา, ตัวดูดซับ, เซรามิก, วัสดุทนไฟ และสารกัดกร่อน ในที่นี้ ผู้ขับขี่มักจะเป็นหนึ่งในสองวัตถุประสงค์: เรียกคืนค่าปรับที่มีมูลค่าสูง หรือ รักษาความใสของน้ำในกระบวนการ .

จุดทั่วไปที่สารตกตะกอนให้ ROI

• การกัดและการจำแนกประเภทซึ่งมีการสะสมของอลูมินาและตัวกรองโอเวอร์โหลด
• การขัดและการเก็บขั้นสุดท้ายของน้ำล้างซึ่งมี Al2O3 ที่ละเอียดมากทำให้เกิดความขุ่นถาวรและการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน
• ระบบการทำให้เป็นกลางโดยที่กระแสน้ำที่อุดมด้วยอะลูมิเนียมจะก่อตัวเป็นของแข็งไฮดรอกไซด์/ออกไซด์ที่เป็นเจลาตินัสซึ่งตกตะกอนได้ไม่ดีโดยไม่ต้องเชื่อมโพลีเมอร์

คำจำกัดความของ "ผลลัพธ์ที่ดี" ในทางปฏิบัติ

สำหรับผู้ผลิตผงส่วนใหญ่ ความสำเร็จไม่ใช่แค่ "น้ำที่ใสขึ้น" เท่านั้น สามารถวัดได้ เช่น: น้ำล้นของบ่อพักที่มีความเสถียร (ความขุ่นต่ำ), รอบการกรองเร็วขึ้น (มองไม่เห็นน้อยลง) และการจับของแข็งที่ดีขึ้น (ผงที่สูญเสียไปกับตะกอนน้อยลง) ดังนั้นตัวเลือกการตกตะกอนที่เหมาะสมจึงขึ้นอยู่กับวิธีที่โรงงานให้คุณค่ากับน้ำ การนำผงกลับมาใช้ใหม่ และเวลาทำงานของอุปกรณ์

▶ การบำบัดน้ำและน้ำเสีย: อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์/ฟล็อกออกไซด์พร้อมสารช่วยโพลีเมอร์

ในการบำบัดน้ำ เคมีของอะลูมิเนียมสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี: (1) เกลือของอะลูมิเนียม (สารตกตะกอน) ที่ก่อตัวเป็นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอน ซึ่งอนุภาคแขวนลอยจะ "กวาด" และ (2) สารตกตะกอนโพลีเมอร์ที่เสริมความแข็งแรงและขยาย floc เพื่อให้จับตัวเร็วขึ้นและกรองได้ง่ายขึ้น

Coagulant กับ flocculant (เหตุใดคำศัพท์จึงปะปนกัน)

โอperators sometimes call aluminium hydroxide the “flocculant,” because it creates the visible floc. Technically, the aluminium salt is the coagulant (it creates metal hydroxide precipitates), and the polymer is the flocculant (it bridges particles and improves settleability). Keeping this distinction clear helps you troubleshoot dosage and mixing problems faster.

โดยที่ “สารตกตะกอนสำหรับอะลูมิเนียมออกไซด์” ปรากฏในโปรแกรมการปฏิบัติตามข้อกำหนด

• การลด TSS ก่อนปล่อยออกมาเมื่อของแข็งที่มีอะลูมิเนียมแบริ่งเกิดขึ้นระหว่างการวางตัวเป็นกลาง
• ปรับปรุงการแยกน้ำออกจากตะกอน (ความชื้นเค้กน้อยลง รอบการกดเร็วขึ้น) โดยการปรับประเภทของโพลีเมอร์ให้เหมาะสมและแรงเฉือนของจุดป้อน
• การปกป้องเมมเบรนและตัวกรองระดับตติยภูมิโดยการแปลงความขุ่นที่เสถียรให้เป็นตะกอนที่ตกตะกอนได้

โอperational note: หากของแข็งอะลูมิเนียมออกไซด์/ไฮดรอกไซด์ของคุณดู "เหนียว" หรือคล้ายเจล ปัจจัยจำกัดมักจะอยู่ที่การควบคุมการผสมและแรงเฉือน ไม่ใช่แค่การเลือกโพลีเมอร์เท่านั้น

▶ วิธีเลือกสารตกตะกอนสำหรับอะลูมิเนียมออกไซด์: ขั้นตอนการตัดสินใจ

โปรแกรมตกตะกอนที่น่าเชื่อถือสำหรับอะลูมิเนียมออกไซด์ควรถูกสร้างขึ้นเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงทางวิศวกรรม: กำหนดลักษณะเฉพาะของสารละลาย การทดสอบแบบตั้งโต๊ะเทียบกับ KPI ยืนยันความไวต่อแรงเฉือน จากนั้นล็อคในตรรกะการควบคุม ขั้นตอนด้านล่างช่วยให้งานใช้งานได้จริงและพร้อมสำหรับการตรวจสอบ

1. 1.กำหนด KPI หรือเป้าหมาย: ความชัดเจนของน้ำล้นของสารทำให้ข้น ความหนาแน่นของน้ำล้น อัตราการกรอง หรือเปอร์เซ็นต์การฟื้นตัวของของแข็ง
2. 2. วัดสภาพสารละลาย: pH, อุณหภูมิ, ความแรงของไอออนิก, % ของแข็ง, การกระจายขนาดอนุภาค และดูว่าของแข็งนั้นเป็น Al2O3, ไฮเดรต, ดินเหนียว หรือแร่ธาตุผสมหรือไม่
3. 3.รายชื่อเคมีภัณฑ์: PAM แบบประจุลบ/ไม่มีประจุ (พบได้ทั่วไปในวงจรแร่), โคโพลีเมอร์ที่ปรับแต่งเพื่อความคงตัวของการกัดกร่อน หรือโพลีเมอร์ชนิดพิเศษสำหรับการคัดเลือก (เมื่อคุณต้องชอบไฮเดรตกับ gangue)
4. 4.รันการทดสอบโถ/การตกตะกอน: เปรียบเทียบอัตราการตกตะกอน ความใสเหนือตะกอน และความทนทานของตะกอนภายใต้พลังงานการผสมที่สมจริง
5. 5. ปริมาณวงเล็บ: สร้าง "หัวเข่า" ในเส้นโค้งซึ่งสารเคมีจำนวนมากไม่ช่วยเพิ่มความชัดเจน/ความหนาแน่นอีกต่อไป (และอาจทำให้แย่ลง)
6. 6.นำร่องฟีดพอยต์: ความล้มเหลวจำนวนมากคือความล้มเหลวของจุดป้อน - แรงเฉือนแตกมากเกินไปของตะกอน การผสมน้อยเกินไปป้องกันการบริดจ์

จุดข้อมูลตัวอย่างสำหรับวงจรโคลนแดง

การทดลองการตกตะกอนของโคลนแดงที่เผยแพร่รายงานการลดปริมาณของแข็งที่ล้นออกมาอย่างมากตลอดช่วงปริมาณรังสีตกตะกอนของ 40–130 กรัมต่อตัน ของของแข็งสารละลาย (มักแสดงเป็น g/t) ถือว่าสิ่งนี้เป็นเกณฑ์มาตรฐานเริ่มต้นสำหรับการคัดกรอง ไม่ใช่เป็นจุดกำหนดสากล เนื่องจากแร่อะลูมิเนียมและเคมีสุราจะเปลี่ยนจุดที่เหมาะสมที่สุด

▶ การจ่ายสาร การลดขนาด และการควบคุม: คำแนะนำเชิงปฏิบัติที่ป้องกันความล้มเหลวได้ถึง 80%

แม้แต่สารตกตะกอนที่ถูกต้องทางเทคนิคก็สามารถทำงานได้ต่ำกว่าหากเตรียมหรือใช้อย่างไม่ถูกต้อง ระบบอะลูมิเนียมออกไซด์และไฮเดรตมักไวต่อแรงเฉือน: เป้าหมายคือการสร้างฟล็อปปี้ขนาดใหญ่และแข็งแรง และหลีกเลี่ยงการแตกหักก่อนที่จะเกาะตัว

การคำนวณปริมาณสารอย่างง่ายๆ ที่คุณสามารถนำไปใช้ในการทดสอบเดินเครื่องได้

มวลต่อวัน (กก./วัน) ➤ ปริมาณ (มก./ลิตร) × การไหล (ม ³ /วัน) ۞ 1,000 - ใช้สิ่งนี้เพื่อตรวจสอบขนาดปั๊มและความถี่ในการเปลี่ยนโดยรวม จากนั้นปรับให้เข้ากับความเข้มข้นของโพลีเมอร์ที่ทำงานอยู่ในผลิตภัณฑ์

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการแต่งหน้าและการฉีด

• เตรียมโพลีเมอร์ตามความเข้มข้นที่ซัพพลายเออร์แนะนำ และปล่อยให้มีเวลาบ่ม/ให้ความชุ่มชื้นเพียงพอก่อนใช้งาน
• ใช้การผสมแบบควบคุม: สูงพอที่จะกระจายตัว ต่ำพอที่จะหลีกเลี่ยงการแยกตัวของโซ่ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ PAM ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก)
• ฉีดในบริเวณที่มีการกระจายอย่างรวดเร็วแต่มีแรงเฉือนปลายน้ำที่จำกัด (สาเหตุที่พบบ่อยในการเคลื่อนย้ายจุดป้อนในสารเพิ่มความข้นและตัวกรอง)
• ควบคุม KPI ที่วัดได้ (ความขุ่นล้น ความเสถียรของระดับเตียง ความหนาแน่นอันเดอร์โฟลว์) แทนที่จะจ่าย "คงที่" ตลอดการขนถ่ายของแข็ง

กฎทั่วไปในการควบคุม: หากประสิทธิภาพลดลงในระหว่างสภาวะที่ไม่ปกติ % แนวโน้มของแข็ง พลังงานป้อนเข้า และน้ำเจือจางก่อน—การใช้โพลีเมอร์มักจะเป็นอาการ ไม่ใช่สาเหตุที่แท้จริง

▶ การแก้ไขปัญหา: อาการ สาเหตุที่เป็นไปได้ และการดำเนินการแก้ไข

ใช้รายการตรวจสอบด้านล่างเพื่อจัดโครงสร้างการสนทนาในการแก้ไขปัญหาระหว่างการปฏิบัติงาน การบำบัดน้ำ และซัพพลายเออร์เคมีภัณฑ์ ช่วยให้การอภิปรายมุ่งเน้นไปที่หลักฐานที่สังเกตได้และตัวแปรที่ควบคุมได้

• มีเมฆมากล้น: การให้ปริมาณน้อยเกินไป ประเภทประจุไม่ถูกต้อง การกระจายตัวไม่ดีที่จุดป้อน หรือการแตกหักของตะกอนจากแรงเฉือนที่มากเกินไป
• “ปุย” อันเดอร์โฟลว์ (จะไม่หนาแน่น): การเลือกโพลีเมอร์ที่ไม่เหมาะสม, ของแข็ง PSD ละเอียดเกินไป หรือเวลาพักไม่เพียงพอ พิจารณาการให้ยาตามขั้นตอนหรือจุดเติมอื่น
• โอverdosing symptoms (stringy floc, rising turbidity): ความอิ่มตัว/การทำให้คงตัวของโพลีเมอร์ ลดปริมาณและตรวจสอบพลังงานการผสมอีกครั้ง
• กรองทำให้ไม่เห็น: ตัวกรองเข้า floc ที่เปราะบาง; ปรับจุดป้อนเพื่อลดแรงเฉือนและตรวจสอบคุณภาพของสารละลายโพลีเมอร์ (ความเข้มข้น เวลาบ่ม ความชุ่มชื้น)
• ความแปรปรวนสูงในแต่ละวัน: การเปลี่ยนแปลงวัตถุดิบ (แหล่งบอกไซต์ เกรดผง) ความแปรปรวนของน้ำเจือจาง หรือการดำเนินการลดปริมาณที่ไม่สอดคล้องกัน