INDUSTRIAL TESTING OF A WET TYPE CENTRIFUGAL-VORTEX GAS CLEANING INSTALLATION AT «RUSAL ACHINSK» JSC

The PURPOSE of the paper is determination of the efficiency of dust cleaning by a wet scrubber as the third gas purification stage of “RUSAL Achinsk” JSC sintering furnaces with the use of a sub-slurry water (SSW) as a gas-cleaning solution and setting of optimal operation conditions for the equipment. METHODS. Pilot-industrial tests have been carried out on two wet gas-cleaning installations of centrifugal-vortex type with the capacity of 200 thous. m³/h. The installation includes two scrubbers having dispersing lattices with guide blades, two droplet separators and a system of gas-cleaning solution feeding and subsequent collection of the spent solution in the scrubber bottom. Two scrubbers connected in parallel represent the third gas cleaning stage of the sintering furnace. RESULTS. When the consumption of the sub-slurry water is 0.3-0.45 dm³/Nm³ of the cleaned gas the efficiency of dust removal is 85% on average (under the gas consumption of 350,000 m³/h) and reaches 96% (under the gas consumption of 200,000 m³/h). It has been determined that sharp increase in water consumption - above 1.0 dm³/Nm³ of the cleaned gas - causes sharp fall of the dust removal efficiency (up to 40%). This is the result of the formation of a continuous water curtain in the system which prevents the formation of a centrifugal gas movement. The content of gases emitted to the atmosphere (CO, NO, NO₂, SO₂) obtained at the outlet of scrubbers is significantly lower than the values set by the maximum permissible emission (MPE). СONCLUSION. The use of sub-slurry water as a gas-cleaning solution on the third “wet” stage of gas cleaning organized to extend the already existing at the enterprise system “dust chamber - electrostatic precipitator” will allow to give up the organization of an expensive department of preparation and regeneration of the gas cleaning solution and to carry out the repulping of trapped technological dust in gas cleaning equipment followed by pulp feeding in wet nepheline charge for sintering. The efficiency of scrubber gas cleaning reaches 96% at the designed capacity and at the increased productivity up to 350 thous. m³/h constitutes an average of 85%.

alumina production from nephelines, sintering furnace, gas cleaning scheme, wet scrubber, multi-vortex gas cleaning system, sub-slurry water, dust removal efficiency

1. Grjotheim K., Kvande H. Introduction to Aluminium Electrolysis // Dusseldorf Aluminium Verlag, 1993. 260 p.

2. Bouché C., Daligaux R., Hite-Pratt H., Pinoncely A. Bath Treatment Plant Process and Technology Trends // Light Metals, 2015. P. 709-714.

3. Wang Xing Li. Alumina production theory & technology. Changsha: Central South University, 2010. 411 p.

4. Черкасова М.В., Бричкин В.Н. Современные тенденции в переработке низкокачественного алюминиевого сырья и их влияние на развитие минерально-сырьевой базы производства глинозема // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2015. № 19. С. 167-172.

5. Сизяков В. М., Дубовиков О.А., Андреев Е.Е., Николаева Н.В. Способы переработки высококремнистых бокситов Северной Онеги // Обогащение руд. 2012. № 3. С. 10-15.

6. Малютин Ю.С., Гальперин В.Г. Состояние сырьевой базы алюминиевой промышленности России // Горная промышленность, 1996. № 2. С.10-12.

7. Арлюк Б.И., Лайнер Ю.А. Комплексная переработка щелочного алюминийсодержащего сырья. М.: Металлургия, 1994. 384 с.

8. Липин В.А., Баймаков А.Ю. Пути совершенствования технологии переработки алюмосиликатного сырья на глинозем и сопутствующие продукты // Цветные металлы. 2014. № 4. С. 62-68.

9. Сизяков В.М., Корнеев В.И., Андреев В.В. Повышение качества глинозема и попутной продукции при переработке нефелинов. М.: Металлургия, 1986. 115 с.

10. Skaarup S., Gordeev Y., Volkov V., Sizyakov V. Dry Sintering of Nepheline - A New More Energy Efficient Technology // Light Metals. 2014. P. 111-116.

11. Aleksandrov A.V., Aleksandrov V.V. CFD modelling of a rotary kiln for the production of alumina-containing sinter // World of Metallurgy. 2012. Vol. 65. No. 4. Р. 249-254.

12. Александров А.В., Немчинова Н.В., Федотова Е.А. Пути улучшения качества алюминийсодержащего спека во вращающейся печи // Переработка природного и техногенного сырья: сб. научн. тр. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. С. 57-60.

13. Aleksandrov А.V., Aleksandrov V.V. Using CFD model of furnace for improvement of the quality of alumina-containing sinter // Engineering Computations. 2014. Vol. 31. Issue 1. Р. 48-58.

14. Шепелев И.И., Алгебраистова Н.К., Сахачев А.Ю., Жижаев А.М., Прокопьев И.В. Исследование измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для переработки их по спекательной технологии // Вестник ИрГТУ. 2017. Т. 21. № 11. С. 167-178. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-11-167-178

15. Шепелев И.И., Жижаев А.М., Сахачев А.Ю., Алгебраистова Н.К. Исследование твердофазных процессов при спекании известняково-нефелиновой шихты с техногенными добавками // Вестник ИрГТУ. 2018. Т. 22. № 3. С. 220-233. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-3-220-233

16. Дашкевич Р.Я., Симакова О.Н. Закономерности прокалки глинозема различной крупности // Алюминий Сибири - 2003: сб. докл. IX Междунар. конф. (Красноярск, 9-11 сентября 2003 г.). Красноярск: Бона компани, 2003. С. 371-375.

17. Дружинин К.Е., Немчинова Н.В., Васюнина Н.В. Совершенствование основного и вспомогательного оборудования пирометаллургических процессов и его испытания в условиях действующего производства // Вестник ИрГТУ. 2016. № 5. С. 144-152. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2016-5-144-152

18. Дружинин К.Е., Немчинова Н.В. Усовершенствование схемы очистки технологических газов от печей спекания при производстве глинозема // Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов: материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (Иркутск, 21-22 апреля 2016 г.). Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. С. 209-211.