一、對(duì)象選擇
礬礦目前在采的雞籠山礦區(qū)，根據(jù)探礦規(guī)劃和已探明的礦石儲(chǔ)量，現(xiàn)有可利用的儲(chǔ)礦不足20萬(wàn)噸，加上歷年來(lái)的殘采，現(xiàn)有可用礦產(chǎn)資源供礦也只能維持近一、兩年。因此，礦產(chǎn)資源緊張、礦山接替矛盾已日益突出。
原因：目前礬礦現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程只能利用礦石大于30mm，品位在45％左右的粗粒狀明礬石，未開(kāi)采的4~2層礦體以細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)為主，地質(zhì)儲(chǔ)量約為400多萬(wàn)噸，由于礦石結(jié)構(gòu)密實(shí)，受目前礬礦煉礬生產(chǎn)工藝的限制，以及經(jīng)濟(jì)條件制約形不成大規(guī)模開(kāi)采和利用，為此，采礦的水平為230米以上至360米中段的殘采礦源。為保證資源的充分利用，確保礦源接替，需要充分利用礬礦有限的技術(shù)力量，推進(jìn)新工藝――“補(bǔ)加硫酸鋁”工藝，來(lái)提高明礬回收率用以節(jié)約礦產(chǎn)資源，延長(zhǎng)礦山使用壽命，以緩解明礬石供應(yīng)緊張局面。
二、功能分析
１.硫酸鋁、鉀不平衡的原因。由于我礦的明礬石在焙燒過(guò)程中，是通過(guò)煅燒工序使礦石復(fù)合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，軟化礦石，形成熟石，使下工序容易得到KAI(SO4)4明礬的主要成份，但在煅燒高溫的過(guò)程中，明礬石中的Al2(SO4)3分解為Al2O3和SO2，其中有部分Al2(SO4)3脫去SO2，使之成為活性較差的氧化鋁，不會(huì)和自身的K2SO4發(fā)生反應(yīng)，造成在明礬浸出液、母液水中都有過(guò)剩K2SO4，同時(shí)在加溫浸出、結(jié)晶等過(guò)程中由于部分明礬水解形成Al(OH)3，也產(chǎn)生了少量過(guò)剩的K2SO4，二部分累加，使母液水中的K2SO4在不斷的累積中產(chǎn)生過(guò)剩，導(dǎo)致浸出液中的鉀白白流失，造成浪費(fèi)，使原礦石的回收率低下。
２.利用化學(xué)原理，合理回收K2SO4。明礬是由K2SO4，Al2(SO4)3按其摩爾比為1：1所組成的復(fù)鹽，而生產(chǎn)過(guò)程中造成K2SO4的過(guò)剩，相對(duì)于A(yíng)l2(SO4)3來(lái)說(shuō)就造成不足，使之無(wú)法按比例結(jié)晶成明礬。由于K2SO4的多余，就為Al2(SO4)3的補(bǔ)加提供技術(shù)依據(jù)，為解決“水浸法”這一問(wèn)題，就要通過(guò)補(bǔ)加一定數(shù)量的硫酸鋁（Al2(SO4)3）的方法，使其浸出液中的鋁、鉀達(dá)到平衡，提高明礬回收率，節(jié)省原礦石，延長(zhǎng)礦山使用壽命，增加明礬產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
３.效益分析。根據(jù)煉礬各廠(chǎng)實(shí)際補(bǔ)加數(shù)據(jù)，以每池增產(chǎn)明礬0.39噸/池計(jì)算，明礬成本平均為1000元/噸（平均補(bǔ)加量為1.3噸/池，硫酸鋁價(jià)格為225元/噸)即0.39T×1000元/噸-1.3T×225元/噸為每池增加效益97.5元；2011年度煉礬各廠(chǎng)共補(bǔ)加硫酸鋁1291.60噸（即1291.60噸÷1.3 噸=993.3池，0.39噸×993.3池=387.3噸），多產(chǎn)明礬387.3噸，增加效益38.7萬(wàn)元，相當(dāng)節(jié)約標(biāo)礦1250噸?？梢?jiàn)通過(guò)補(bǔ)加硫酸鋁經(jīng)濟(jì)效益是顯著的，同時(shí)也節(jié)省了礦石，緩解礦產(chǎn)資源緊張局面和延長(zhǎng)礦山的使用壽命。
三、技術(shù)支撐
（一）運(yùn)用化學(xué)知識(shí)求解
根據(jù)理論依據(jù)和一些零星的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，K2SO4過(guò)剩量按鋁、鉀差額折算在浸出液中大于90克/升，母液水中大于100克/升，就可判斷為明礬母液水中的Al2(SO4)3不足，同理，就存在K2SO4過(guò)剩，而K2SO4的過(guò)剩，即需補(bǔ)加硫酸鋁平衡。按池用礬砂量平均12噸計(jì)算，則每池過(guò)剩鉀量折明礬1噸。因此要達(dá)到鋁鉀平衡，需補(bǔ)加7.2%的硫酸鋁量為1.5噸，考慮到系統(tǒng)過(guò)程中鉀的損失等因素和留有差額的原則，補(bǔ)加7.2%的硫酸鋁量為1噸左右為最佳，并要求在實(shí)際操作中，需根據(jù)砂質(zhì)的好壞、池體積的大小，以及用砂量的多少進(jìn)行適量調(diào)整和控制補(bǔ)加量，使之達(dá)到最佳效果。
（二）技術(shù)點(diǎn)控制
1.補(bǔ)加硫酸鋁的序前工作和控制。各煉礬廠(chǎng)要根據(jù)車(chē)間每池或每天母液水分析報(bào)表，及時(shí)掌握鋁鉀差額數(shù)據(jù)，大于100克/升的要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)加硫酸鋁，并且實(shí)施循環(huán)補(bǔ)加。
2.對(duì)硫酸鋁質(zhì)量的把關(guān)和控制。供應(yīng)單位要根據(jù)技術(shù)和指標(biāo)要求進(jìn)行控制，硫酸鋁的主含量氧化鋁必須大于6%以上。
3.補(bǔ)加硫酸鋁的操作和控制。根據(jù)煉礬各廠(chǎng)的實(shí)際操作和控制數(shù)據(jù)：母液浸出液濃度控制在27~29Be；浸出液下池溫度控制在攝氏70~75°；結(jié)晶池蓋面母液水控制在5~7cm；補(bǔ)加硫酸鋁量控制在1.1~1.3噸/池。
4.補(bǔ)加硫酸鋁要經(jīng)過(guò)鍋運(yùn)頭加溫灶，與母液同時(shí)攪拌后下池，使之均衡、溶出，通過(guò)加溫混和、均勻，使明礬質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)偏差，然后是母液中的含鐵成分會(huì)隨廢渣帶出。
四、完善推廣補(bǔ)加硫酸鋁
補(bǔ)加硫酸鋁工藝，做為一種技術(shù)，由于在工藝生產(chǎn)過(guò)程中，存在著很多的不確定因素，雖幾經(jīng)提出但由于生產(chǎn)過(guò)程有所變化，職工積極性不高，因此有必要下大力氣完善推廣，通過(guò)一些工藝實(shí)驗(yàn)，有進(jìn)一步的數(shù)據(jù)要求推廣補(bǔ)加硫酸鋁技術(shù)。
１.回收率的提高：煉礬各廠(chǎng)無(wú)補(bǔ)加硫酸鋁的明礬回收率平均為28.5%，通過(guò)補(bǔ)加硫酸鋁后，回收率提高到31.46%，提高了2.96個(gè)百分點(diǎn)。
２.池產(chǎn)增加：煉礬各廠(chǎng)無(wú)補(bǔ)加硫酸鋁的池產(chǎn)為平均3.75噸/池，通過(guò)補(bǔ)加硫酸鋁后，池產(chǎn)明礬平均達(dá)到4.14噸/池，池產(chǎn)平均增加明礬0.39噸/池。
這兩大指標(biāo)的提升，加上效益的分析，因此，有必要完善補(bǔ)加制度，推廣補(bǔ)加硫酸鋁。第一，當(dāng)明礬水母液中鋁鉀失衡達(dá)到大于100克/開(kāi)的時(shí)候，要適時(shí)適宜地進(jìn)行補(bǔ)加硫酸鋁。第二，對(duì)補(bǔ)加硫酸鋁源頭進(jìn)行控制：硫酸鋁的質(zhì)量是源頭，也是關(guān)鍵，硫酸鋁指標(biāo)的氧化鋁含量必須要達(dá)到6%以上；第三，對(duì)明礬母液水比重、濃度、池量進(jìn)行規(guī)范，及時(shí)掌握動(dòng)態(tài)。加多、飽和都會(huì)產(chǎn)生鹽基性明礬，使明礬產(chǎn)品出現(xiàn)發(fā)黃的現(xiàn)象；第四，做到技術(shù)與實(shí)踐相結(jié)合，做到計(jì)量準(zhǔn)確、操作規(guī)范、監(jiān)測(cè)到位；第五，明礬母液水和補(bǔ)加硫酸鋁通過(guò)壓濾形成精液，其鐵等其他金屬離子易在母液中積累，其可通過(guò)鍋運(yùn)頭加溫灶攪拌均勻、混和、避免發(fā)黃等現(xiàn)象。
在系統(tǒng)、科學(xué)地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，要通過(guò)召開(kāi)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)的形式，召集相關(guān)單位（部門(mén)）統(tǒng)一思想認(rèn)識(shí)，統(tǒng)一操作規(guī)范，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化要求，使之科學(xué)操作、規(guī)范運(yùn)行。要以科學(xué)發(fā)展觀(guān)的思想指導(dǎo)工作，使該項(xiàng)目在礬礦制度化、系統(tǒng)化的總結(jié)和規(guī)范化的實(shí)施中完善，才能為礬礦創(chuàng)造出更多的效益。
