拜耳法生产氧化铝05分解车间-sn

第五章

分解车间概述晶种分解就是将铝酸钠溶液降温，增大其过饱和度，再加人氢氧化铝作晶种，并进行搅拌，使其析出氢氧化铝的过程。它是拜耳法生产氧化铝的另外一个关键工序。该工序对产品的产量、质量以及全厂的技术经济指标有着重大的影响。晶种分解除得到氢氧化铝外，同时得到苛性比较高种分母液，作为溶出铝土矿的循环母液，从而构成拜耳法生产氧化铝的闭路循环。种分过程的主要技术指标有：氧化铝浓度、分子比、种分处温、终温、种子比、分解时间等。衡量种分过程效率的技术经济指标是:种分分解率、分解槽单位产能以及所得到Al(OH)3的质量。砂状氧化铝要求的物理性能主要取决于种分过程的控制。本章目标掌握晶种分解的原理熟悉晶种分解的工艺流程熟悉影响晶种分解的主要因素主要内容1.晶种分解的原理和工艺流程

2.影响铝酸钠溶液种分分解的主要因素1.晶种分解的原理和工艺流程

1.1晶种分解的原理经分离赤泥和叶滤的精液，Al2O3浓度约为120g/L，MR为1.7-1.8，在温度为100℃时是不稳定的，且随温度的降低，过饱和度增大。在加入晶种和搅拌状态下，过饱和的铝酸钠溶液按下式分解：经晶种分解后得到的氢氧化铝凝胶浆液，需要进行液固分离才能得到需要的Al(OH)3

和种分母液。Al(OH)3大部分不经洗涤返回流程作晶种，其余部分经洗涤过滤后成为Al(OH)3成品，送去焙烧车间，种分母液经蒸发浓缩后返回湿磨流程，从而形成拜耳法生产的闭路循环。1.2晶种分解的工艺流程铝酸钠溶液放入晶种分解与一般无机盐溶液的分解析出结晶的过程不同，而是及其复杂的。其中包括：（1）次生晶核的生成（又称二次成核，为晶种表面生长的树枝状结晶受到撞击破裂而形成的很多碎屑）；（2）Al(OH)3

晶体的破裂与腐蚀为机械成核；（3）Al(OH)3

晶体的长大；（4）Al(OH)3

晶核的附聚。（1）和（2）过程导致Al(OH)3

结晶变细，（3）和（4）过程导致Al(OH)3结晶变粗。有效地控制这些过程的进程，才能得到所要求的粒度和强度的Al(OH)3

。1.3我厂采用的分解车间工艺描述

控制过滤工段来的精液进分解车间的精液热交换工序，精液在此工段经两次级换热，温度从100-105℃降为61-62℃，然后送种子过滤冲晶种。第一级为精液与分解母液换热，第二级为精液与循环水换热。精液冲晶后，制备成固含为800g/L的氢氧化铝料浆，用晶种泵送往1~2号分解槽中，分解采用高浓度、大种子比，一段分解工艺制备砂状AH，在分解槽尾部适当位置设置两台水力旋流器机组，分级底流为粗颗粒AH料浆，作为本车间产品送往焙烧车间成品过滤工序。分级溢流返回分解槽中。分解倒数第二槽为种子出料槽，在槽上部适当位置出料后流进种子过滤机，经过滤后，晶种流进晶种槽中，过滤母液进锥形母液槽。种分母液用泵输送，一部分送AH分级，调配料浆固含；另一部分送热交换，换热后母液温度从50~55℃升至85~90℃，送蒸发。为提高分解率，在分解槽顶部适当位置设有宽流道板式换热器作为中间降温设备。2影响铝酸钠溶液种分分解的主要因素

(1)分解原液的浓度和摩尔比原液Al2O3浓度和摩尔比与工厂处理的铝土矿类型有关。目前处理一水硬铝石型铝土矿所得铝酸钠溶液Al2O3浓度一般为130~160g/L，而适当提高溶液浓度可收到降低能耗和增加产量的显著效果。但是，在其他条件相同时，随着溶液浓度的提高，分解率和循环母液摩尔比会降低，且对赤泥及Al(OH)3的分离洗涤有不利的影响，更不利于得到粒度较粗和强度较大的Al(OH)3，给砂状氧化铝的生产带来困难。因此需要采用洗涤的Al(OH)3作晶种、高晶种系数（2.3-3.0）、提高搅拌强度等措施来克服溶液浓度提高后对分解速度所产生的不利影响。(2)温度先将精液从约100℃急剧地降至60-65℃，然后保持一定的速率缓慢降至分解终温40℃左右的降温制度（温度过低则会由于溶液黏度显著提高，溶液的稳定性增加而导致分解速率的降低），是有利于分解过程的，因为迅速降温破坏了铝酸钠溶液的稳定性，分解速率快，分解率较高。这样就使得分解的前半期生成大量的晶核，在后半期有足够的时间来长大，不至于明显地影响产品的粒度。(3)种数量和质量晶种的数量和质量是影响分解速率和产品粒度的重要因素之一。铝酸钠溶液分解很突出的一个特点就是需要添加大量的晶种。晶种的数量和质量对Al(OH)3粒度的影响比较复杂。有关实验表明，晶种量过多或过少都会使Al(OH)3粒度变小，适量时得到的粒度才最大。目前，多数工厂采用晶种系数在1.0-3.0范围。(4)搅拌速度保证种子与溶液有良好的接触使溶液的扩散速度加快，保持溶液浓度均匀加速分解过程的进行搅拌速度过慢，既起不到搅拌作用，甚至还会造成Al(OH)3沉淀；搅拌速度过快，会打碎生产的Al(OH)3晶体，产生很多的细粒子。因此，一般是根据具体情况确定最适宜的搅拌强度和搅拌方式。例如，分解槽多采用空气搅拌和机械搅拌。我厂采用的是机械搅拌。5分解时间和母液摩尔比在分解前期析出的Al(OH)3最多，随着分解时间的延长，在相同时间内分解出来的Al(OH)3越来越少，母液摩尔比的增长也相应的越来越少，分解槽的单位产能也越来越低，产品细粒子也越来越多。因此过分延长分解时间是不适宜的。分解时间太短就会过早的停止分解，分解率低，氧化铝返回量多，母液摩尔比过低，不利于溶出，并增加了整个流程的物流量。所以要根据具体情况确定分解时间，以保证有较高的分解槽产能和产品质量，并达到一定的分解率。附录资料：不需要的可以自行删除2023/3/25

低氧血症

一、定义

低氧血症是指血液中含氧不足，动脉血氧分压（PaO2）低于同龄人的正常下限。主要表现为血氧分压与血氧饱和度下降。成人正常动脉血氧分压(PaO2)：80～100㎜Hg。各种原因如中枢神经系统疾患，支气管、肺病变等引起通气和（或）换气功能障碍都可导致缺氧的发生。因低氧血症程度、发生的速度和持续时间不同，对机体影响亦不同。低氧血症是呼吸科常见危重症之一，也是呼吸衰竭的重要临床表现之一。2、肺泡通气不足（限制性及阻塞性）成人静息状态下有效肺泡通气量4L/min；

限制性通气不足主要见于呼吸肌活动障碍、胸廓顺应性降低、大量胸腔积液、积气时肺扩张受限；阻塞性通气不足主要见于气管痉挛、管壁水肿或纤维化、异物、渗出物等。3、弥散功能障碍：

①肺泡膜面积减少（肺实变、肺不张、肺叶切除）；②肺泡膜厚度增加（肺泡上皮、毛细血管内皮、基底膜；肺水肿、肺纤维化、肺泡毛细血管扩张等）；③心输出量增加、肺血流增快、血液与肺泡接触时间过于缩短，导致低氧血症。44、肺泡通气/血流比例失调

、肺泡通气/血流比例失调

V/Q=0.8

部分肺泡通气不足（肺动静脉样分流、功能性分流）

部分肺泡血流不足（死腔样通气）

5、肺内动静脉解剖分流增加

提高氧浓度不能提高分流静脉血的氧分压。6、氧耗量增加：

发热、寒战、呼吸困难、抽搐等，伴有通气功能障碍。三、病理生理改变

低氧血症对机体的影响包括短期效应及长期效应。低氧血症首先兴奋呼吸中枢，增加通气量以提高PaO2；同时通过增加心率和搏出量使心输出量增加。继之，促红细胞生成素分泌增多，红细胞比容增加，从而增加血氧含量。以上效应的结果是增加机体的供氧量。PaO2降低使肺血管收缩，短期内可改善肺V/Q比值，增加氧输送，但其长期结果是使肺动脉压升高、心肌做功增加，导致肺源性心脏病的发生。低氧血症可使呼吸氧耗增加，导致慢性营养不良。四、分级

低氧血症是指动脉血氧分压（PaO2）低于正常值下限，或低于预计值10mmHg。正常人PaO2随年龄增长而逐渐降低。计算公式：

PaO2=（100-0.3×年龄）±5mmHg。轻度：PaO2›50mmHg,SaO2›80%,常无紫绀。中度:PaO230∼50mmHg,SaO260%∼80%,常有紫绀。重度：PaO2‹30mmHg,SaO2‹60%,紫绀明显。紫绀出现与否与低氧血症并不完全一致。一般来说，紫绀出现意味着中等程度以上的低氧血症，但除外：严重贫血、氰化物或一氧化碳中毒、肺心病等。低氧血症临床上常根据PaO2(mmHg)和SaO2来划分低氧血症的严重程度。五、临床表现

.正常组织器官氧合的必要条件：1、适当的PaO2以维持一定的动脉血氧饱和度2.血液中输送氧的血红蛋白的质和量3.适当的心输出量4.组织器官周围血管及微循环情况5.氧解离曲线对各系统的影响中枢神经系统：PaO2降至60mmHg，出现注意力不集中、智力和视力轻度减退；降至40-50mmHg，会引起头痛、定向与记忆力障碍，精神错乱嗜睡；低于30mmHg，神志丧失乃至昏迷；低于20mmHg，只需数分钟即可造成神经细胞不可逆性损伤。循环系统：PaO2降低、PaCO2升高，反射性心率加快、心肌收缩力增强，严重时可直接抑制心血管中枢，造成心脏活动受抑和血管扩张、血压下降和心律失常等严重后果。呼吸系统：PaO2<60mmHg，作用于颈动脉体和主动脉体的化学感受器可反射性兴奋呼吸中枢、增强呼吸运动、甚至呼吸窘迫；PaO2<30mmHg，低氧血症对呼吸中枢的抑制作用强于兴奋作用。肾脏：常合并肾功能不全，如及时治疗，肾功能可恢复。消化系统：消化不良、胃黏膜糜烂、坏死、溃疡、出血、肝脏转氨酶升高。酸碱平衡和电解质：乳酸增多、代谢性酸中毒、高钾血症等。六、诊断和鉴别诊断

目前仍以动脉血气分析为主肺功能检测及胸部影像学检查鉴别诊断低氧血症、缺氧和氧供不足，这三个概念很多人混为一谈，明确这些概念对于我们的临床工作大有裨益。低氧血症是指循环系统中的氧分压低于正常，定义为PaO2低于60mmHg，PaO2是判断有无低氧血症的唯一指标。

缺氧是指因氧供减少、耗氧增加或利用氧障碍引起细胞发生代谢功能和形态结构异常变化的病理过程。缺氧的诊断却比较困难。缺氧时线粒体不能进行有氧氧化，而进行无氧酵解。由于无氧酵解产生大量乳酸，因此血液中乳酸的含量是判断有无缺氧的重要指标，血乳酸浓度超过1.5mmol/L即为缺氧。但是，不是所有的缺氧都存在血液中乳酸浓度升高，如在低血容量休克早期组织存在缺氧，但由于血管收缩，组织中产生的乳酸聚集在局部组织中而未进入循环系统，血液中的乳酸可不升高；同样，血液中乳酸含量升高并不都存在缺氧，如肝硬化的患者输注大量含乳酸的液体可导致血液中乳酸含量升高。因此，判断有无缺氧首先应明确有无导致缺氧的病因存在，测定血液中乳酸含量只是辅助诊断措施。氧供（Oxygendelivery，DO2）又称为总体氧供（globaloxygendelivery），是指单位时间内循环系统向全身组织输送氧的总量。氧供（DO2）由下面公式计算：DO2=CO×CaO2其中CO为心排出量，CaO2为动脉血氧含量。从上面的公式可以看出，心排出量和动脉氧含量不足都可导致氧供不足。心排出量受每搏量和心率的影响。氧含量受血红蛋白含量和氧饱和度的影响。低氧血症常出现在吸入气中氧含量过低、肺泡气体不足、弥散功能障碍和循环功能障碍。缺氧则要根据上面的四种类型进行分析。氧供不足如果发生在心排出量和动脉氧含量正常的情况下，常见的原因是病理性氧供依赖和生理性氧供依赖增加，麻醉中的处理的措施无外乎降低氧耗。七、治疗（一）保持呼吸道通畅：

1、清除气道内分泌物；

2、昏迷病人可采取仰卧位、头后仰、托起下颌；

3、如以上方法不能奏效，建立人工气道。（二）氧疗氧疗的目的在于提高动脉血氧分压、氧饱和度及氧含量以纠正低氧血症，确保对组织的氧供应，达到缓解组织缺氧的目的。保证PaO2迅速提高到60mmHg或指脉氧（SpO2）达90%以上。单纯低氧血症可给予较高浓度（>35%）给氧，迅速缓解低氧血症而不会引起二氧化碳潴留。低氧