硫酸鋁工業生產自動化探討

衡陽市建衡實業有限公司，湖南衡陽421005

 

　　 衡陽市建衡實業有限公司（以下簡稱建衡實業）從1958年開始生產硫酸鋁已有五十五年硫酸鋁生產經驗，目前已形成年產8萬噸的生產能力，經過多年來硫酸鋁生產工藝幾次大的持續改進，不斷完善，尤其是2009年搬遷改造后再一次投資4000多萬元新建改造采用氫氧化鋁生產工藝，探索出了一條硫酸鋁工業自動化生產線，產品質量全面提升，達到了新制訂《水處理劑硫酸鋁》國標標準要求，滿足了客戶需求，實現了廢水、廢渣“零”排放，不用蒸汽，節能減排成效顯著。生產工效大幅提高，生產成本顯著降低，提高了產品市場競爭能力，取得了較好的經濟效益和社會效益。

　　 1、硫酸鋁原傳統生產工藝

　　 1.1原生產工藝路線

　　 國內硫酸鋁生產工藝一般采用鋁礬土加壓法生產，工藝流程如下：

　　 1.2原傳統生產工藝存在問題

　　 1.2.1鋁礦雜質多，品質低，廢渣排放量大，生產產品質量差；

　　 國內生產硫酸鋁用r-Al2O3礦通過幾十年開采，目前r-Al2O3礦品位一般在38%以下，鐵含量高，重金屬嚴重超標，生產的產品五顏六色，質量根本無法達到新制訂的《水處理劑硫酸鋁》國標標準要求，不能適應硫酸鋁客戶不斷提高的質量需求，廢渣排放量大，且無法有效利用，現場管理難度大，環境差，污染大，不便于機械化、自動化設備選用。

　　 1.2.2能耗高，腐蝕性強，污染大

　　 硫酸鋁原生產工藝采用先稀釋分離，再濃縮結晶，附加值低，而每噸產品需標煤180公斤，是一個高能耗的產業；反應采用稀硫酸加壓反應，濃縮加熱材質需采用鈦管（或銅管）設備維修費用高，是一個腐蝕性強的產業；廢渣多，能耗高，排放量大，是一個高污染產業。

　　 1.2.3勞動強度大，工效低，粉塵多

　　 國內硫酸鋁年產5萬噸以上有規模企業，在投料、結晶、放包、碼包過程人工勞動強度大，粉塵多。規模小的企業，機械化程度更低，生產過程勞動強度更大。今后就業的主力軍都將是80和90后出生的，隨著勞動力成本不斷上升，勞動密集型、勞動強度大的企業將很難招到員工，用工成本也將成倍增加，一些傳統產業機械化、自動化引進將成為發展趨勢。

　　 1、硫酸鋁現自動化生產工藝

　　 鑒于硫酸鋁原傳統生產工藝存在問題，建衡實業于2012年再次重建，改變原鋁土礦生產工藝，采用氫氧化鋁為原料，取消原磨礦、分離、中和、濃縮工序，對原工序勞動強度大加以改進，建設一套年產8萬噸硫酸鋁自動化生產線。

　　 2.1改進后生產工藝

　　 2.2生產流程

　　 2.2.1投料

　　 將自動計量的水放入配料槽，然后通過行車投加計量噸袋氫氧化鋁。攪拌均勻后，泵入搪瓷反應釜內。為便于后工序連續自動化生產，一般配置2臺濕送鍋，連續投料。

　　 2.2.2反應

　　 往反應釜內投加自動計量硫酸，封壓攪拌反應，直至反應完全。為便于后續自動化生產，一般配置6臺反應釜，連續放料。

　　 2.2.3連續放料自動結晶

　　 取反應液分析合格后，開啟鋼帶上風扇，開啟鋼帶下冷凝水，啟動鋼帶，然后將反應液經布料器均勻的放入鋼帶結晶機上連續自動冷卻結晶。

　　 2.2.4自動輸送破碎

　　 硫酸鋁片狀結晶，從鋼帶末端掉入甩片機內粗破，再自動輸送到破碎機內按要求粒度細破。

　　 2.2.5自動計量包裝

　　 硫酸鋁產品破碎后，流入提斗機提升至高位中的振動粒度分級篩分級流入不同要求粒度料斗內。通過自動進料稱重包裝。

　　 2.2.6自動碼包，叉車轉存入庫

　　 硫酸鋁產品經過自動包裝后，通過皮帶送至機械手處，通過設置程序控制機械手，將硫酸鋁產品抓至托盤上均勻排布。碼好包后，用叉車根據粒度分級分類轉到貯存區完成入庫。

　　 2.3現工藝優點

　　 2.3.1自動化的引進，大大降低勞動強度，滿足大規模生產需要

　　 與目前現行的工藝進行比較，原材料采用了噸袋行車進行大規模生產，大大降低了勞動強度，實現規?；a。鋼帶結晶替代鋼板池結晶，用機械代替人工，勞動強度大幅降低，成品破碎用皮帶輸送，自動分級，實現了結晶、破碎過程生產自動化。包裝碼包過程，采用了自動進料計量裝置，使計量更準確，包裝更方便，機械手的引進，更是解決了人工碼包的問題，加上托板叉車的配合，整個入庫過程更加規范，產品在倉庫內能整齊堆放，滿足了大規模的生產作業的需要。生產廠家也能解決因勞動力不足而不能達到大規模生產的尷尬局面，而且并沒有增加生產成本。對企業以及員工來說，都是雙贏的局面。

　　 2.3.2自動化生產，人員大幅減少，轉變員工工作職能

　　 建衡實業原年產8萬噸間隙性傳統生產工藝，需生產人員51人，而現自動化生產工藝產量提高，而生產人員只有21人，為員工創造了良好的生產環境，轉變員工的工作職能，把員工從超重的勞動量中解放出來，更多的精力能夠投入到對產品質量的監控，更多的發揮了自己的主觀能動性。使廠家的招工范圍更廣，用工成本降低。

　　 2.3.3產品純度高，質量穩定

　　 采用氫氧化鋁為原料生產硫酸鋁，質量穩定，完全能達到新《水處理劑硫酸鋁》國家標準要求，能滿足飲用水、金紅石鈦白粉包膜、高檔紙張、崔化劑原料、涂料等應用領域需求。

　　 2.3.4杜絕廢渣、廢水、廢汽排放，節能減排，現場整潔

　　 采用氫氧化鋁生產工藝，廢渣、廢水、廢汽幾乎零排放，無需蒸汽，建衡實業年生產8萬噸硫酸鋁，年節約標煤1.5萬噸，沒有廢棄物排放，現場整潔。

　　 2.3.5生產成本降低，企業效益、社會效益顯著

　　 現氫氧化鋁生產工藝與傳統鋁土礦加壓法生產工藝相比，生產成本降低，年節約能源成本，環保治理成本，以及原傳統工藝設備維修成本，同氫氧化鋁與鋁土礦生產硫酸鋁成本相當，而人工成本及水、電消耗降低，質量提高的效益，生產成本更顯優勢，所以硫酸鋁工業自動化生產工藝，企業效益和社會效益顯著。

　　 1、結語

　　 硫酸鋁是一個傳統的無機化工產品，通過鋁鹽企業幾十年持續改進，不斷完善，根據我國原料現狀，采用氫氧化鋁生產工藝，引進先進設備，裝備硫酸鋁產業，提高硫酸鋁工業生產的機械化、自動化生產水平，該項技術推廣應用前景廣闊，節能潛力巨大。將是硫酸鋁生產工藝的一次重大技術進步，將為我國硫酸鋁節能減排做出突出貢獻。