随着国内氧化铝产能的扩张,铝土矿储量消耗加速,供矿品位持续下降。同时,新建的氧化铝产能释放、铝市场需求的长期低迷,都将对氧化铝企业的盈利空间和生存能力带来挑战。因此,从设计角度对氧化铝项目进行优化,减少原燃料消耗,降低投资和运行成本,减少生态环境影响,促进氧化铝行业健康发展,具有重要经济效益和环境效益。本文根据我国一水硬铝石拜耳法生产氧化铝工艺现状,从工艺指标优化、节能降耗、设备大型化和总图布置优化四个方面进行研究。(1)通过矿石加工试验和数据分析,研究溶出和分解工艺指标,确定“高温低碱”溶出方案,降低溶出液和分解精液分子比,调整分解降温制度,优化工艺技术指标;(2)针对生产过程中存在浪费的水、汽、气和液等低温热量进行分析,结合工艺流程,采取技术措施进行回收利用,通过效益计算进行节能优化;(3)通过对比分析,选用和开发新的大型设备应用于生产过程,减少总图占地和劳动定员,降低工程投资和运行成本;(4)分析总图布置,针对生产流程、介质、设备的特点,采取车间大区域化、关联车间集中布置、管网优化、大型设备布置多样化、同类设备集中布置等具体措施优化总图配置,减少厂区占地和关联设备。根据多项优化措施设计氧化铝厂,确定工艺技术指标,进行物料平衡计算和设备选型计算,并对优化前后的各项技术指标进行效益对比分析。相比于常规设计,优化了工艺技术指标,减少了原料消耗和动力消耗,有效降低氧化铝项目的工程投资和运行成本,提高企业效益和市场竞争力。其中,铝土矿消耗由2335.25 kg/t-Al2O3 降到 2297kg/t-Al2O3;蒸汽消耗由 2.184t/t-Al2O3 降到 1.855t/t-Al2O3;工艺能耗由9.76GJ/t-Al2O3降到8.52GJ/t-Al2O3;工艺直接消耗成本降低40.52元/t-Al2O3。