镍铁生产工艺

2024-04-16

镍铁生产工艺(共9篇)

篇1:镍铁生产工艺

四川冶金研究院备忘录

1、江苏明铸国际贸易有限公司计划在印尼苏拉威西岛MOROWALI地区(青山矿山和INCO工厂区域)的建立80立方的镍铁高炉,配套工程包括小的焦化厂、洗煤厂等;用海沙矿+镍矿生产低品位镍铁,产量在40-50吨/天,焦炭印尼本地解决,投资总金额大概在1个亿,目前处于设计招标阶段,四川冶金研究院有参与;据称该公司在印尼拥有矿山资源。

注:控股股东为保利协鑫能源控股有限公司(香港上市),保利协鑫是全球领先的多晶硅及硅片供应商,为光伏发电提供质优价廉的原材料。保利协鑫也是中国一流的环保能源供应商,通过热电联产、生物质发电、垃圾发电、风力发电及太阳能发电,提供高效环保的电力与热力。

2、大江山法回转窑工艺:日本成熟,国内用得很少,据费院长介绍公有四川尼科(总部在眉山市)在江西建有矿热炉、两条回转窑线,处于试验阶段,最大的问题是通过回转窑冶炼不容易控制生产,易结圈。

注:公司以再生资源循环回收综合利用及金属矿产资源开发为主,集科研、生产、销售为一体,拥有铅、锌、锂等大中型矿山、锂盐生产厂、铜钴镍循环利用冶炼厂,及科研、销售等下属企业十多家。岩矿制取锂盐综合产能居国内 第一,电解镍产量居全国第二,在锂离子二次电池正极材料合成、锂盐生产工艺、锂及其他有色金属选别、盐湖卤水提锂、锂资源综合回收利用、用红土镍矿采用湿 法工艺生产金属镍等方面取得了众多技术成果,部分达到国际先进水平,并获得多项国家发明专利。

3、湿法冶炼,目前国内仅金川和江锂有做,但以硫化镍作为原料,红土镍矿工艺有待研究;湿法最大的问题是投资巨大、环境污染严重。陕西新王左总公司有用湿法通过在青海的自由红土镍矿矿山(NI:0.8;Fe:30以上)做镀镍,而非镍铁。而国内用湿法做红土镍矿现有的的仅有广西银亿科技矿冶公司

注:隶属于银亿集团,是国家高新技术企业。公司位于广西北部湾经济开发区铁山港。公司采用具有自主知识产权的、国际先进的“常压酸浸湿法冶炼技术”生产电解镍、电解钴,年产10000吨电解镍,年销售收入20亿元,为国内第二大镍冶炼企业。目前公司正在进行的“低品位含镍红土矿高效利用绿色工艺产业化技术开发”被国家发改委列入“2008国家重大产业技术开发项目”;项目完成后,将取得9-11项核心专利技术。项目还被国家发改委列入“2009年中央新增投资重点产业振兴和技术改造项目”。2010年,公司采用的“湿法镍冶炼工艺”荣获中国有色金属工业科学技术奖励二等奖;

4、印尼焦煤资源非常有限,从澳洲进口焦煤价格偏高,随着冶炼厂的增多,焦煤的供应问题。

5、太钢下属一控股公司正在广西钦州做4台3万的矿热炉,回转窑+矿热炉模式,据其张总称在菲律宾有矿山,下一步有计划上LOD炉做不锈钢,同时钦州能解决电力问题。

篇2:镍铁生产工艺

甲方:

乙方:

本着友好合作,经双方协商,甲方委托乙方运输镍铁750吨(约25个集装箱,每箱重30吨,运费185元/吨,共计138750元),达成如下协议:

一、从 运到 。

二、运费结算方式:乙方收到运费后,每个柜子开具3000元水运发票。

三、运输责任:乙方根据甲方要求及时派车,当乙方车辆到达甲方指定地点后,甲方保证货物装卸及时,如因甲方装卸不及时等原因,给乙方造成损失,由甲方承担全部责任,甲方负责货物的过磅、装卸等事宜,并承担由此产生的一切费用。甲方必须按约定及时支付乙方运输费用,如不能按时足额结算运费乙方有权终止合同,并以货物做抵押,乙方在货物装车后,由甲方负责施封,乙方在运输过程中,保证箱体完整,铅封完好。安全的把货物运到目的地,如因乙方过失,造成货物污染、霉变、丢失等原因造成货物损失,由乙方负责赔偿。

四、在业务操作过程中,如遇到国家及地方政策法律、法规、变动,根据《水路集产箱货物运输规则》、《水路货物运输规则》、《交通法规》有关规定。

五、未定事宜,由甲乙双方共同协商,协商不成由法院裁决。

六、本合同一式两份,双方各执一份,双方签字盖章、传真有效。

七、乙方收款人 ,账号: 。

甲方: 乙方:

篇3:简析镍铁生产工艺及其发展前景

镍铁是一种贵重的耐氧化金属, 是生产结构钢、不锈钢和耐热铸钢的基础原料, 可以提高不锈钢的耐蚀性, 改善钢的抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力, 还能提高钢的高温抗氧化性能。因此, 它可广泛应用于机械、医疗、国防和轻工业等多个领域, 是重要的战略性资源。

据知, 目前世界上可开采的镍矿资源有硫化镍矿和氧化镍矿两种, 其中大约70%-80%的镍矿为氧化镍矿, 而这种矿经风化之后铁被氧化成红色, 而被称之为红土矿。目前, 世界上的红土镍矿主要集中在一些热带、亚热带国家和地区, 主要有古巴、巴西, 印度尼西亚、菲律宾、澳大利亚、巴布亚新几内亚等。我国的镍矿资源主要是硫化镍矿, 而氧化镍矿极少。我国镍矿主要分布在甘肃、新疆、云南、吉林、湖北和四川等西北、西南地区。我国为了解决资源匮乏, 往往需要进口氧化镍, 但基本上都是低品位的红土氧化镍矿石, 生产出来的也都是低级别的生镍铁。但是, 我们国内也在不断的开发研究氧化镍矿冶炼新工艺, 最近几年的研究也已经取得了突破性的进展, 有些工艺技术也达到了世界先进水平。

二、镍铁生产工艺概况

由于硫化镍矿的品质好, 因此它的冶炼能耗较低, 资源的综合利用率高, 但是其存储量较少, 这是其最不利的方面。而红土镍矿虽然存储量很大, 但其冶炼能耗较高, 操作成本也很高。随着镍需求量的日益增加, 品质较好的硫化镍难以满足越来越大的市场需求, 因此, 未来镍铁的生产将主要集中在处理红土镍矿的冶炼工艺上。红土镍矿在冶炼前, 先要选择矿性, 然后再烘干脱水, 最后再还原, 因此, 综合起来说, 镍铁生产工艺主要是以选择性还原为基础的生产方法, 其生产工艺有湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺两种, 但相对来说, 火法冶炼是主要的红土镍矿冶炼方法, 其又包括了电碳热法、电硅热法、回转窑直接还原法、高炉熔炼法、回转窑—矿热电炉—转炉熔炼法等五种冶炼方法。其中, 电碳热法主要是要调整好配炭量, 如果配料合适, 就可生产出镍含量较高的电炉镍铁, 具体的工艺流程为:镍矿→预处理→脱水、造块→配入焦炭、熔剂→电炉冶炼→粗镍铁→降C、Si、P、S精炼→镍铁;电硅热法是在高温下使用Si作还原剂来对氧化物进行还原, 并最终生成镍铁的方法。其具体工艺流程为:镍矿→预处理→烘干→破碎→高温脱水煅烧成块→配入熔剂→矿热电炉熔化→Ni O熔体→倒入反应包→向反应包加入45%硅铁→倒包反应→粗镍铁→降P、Si精炼→镍铁;回转窑直接还原法是指利用煤粉或重油燃烧释放出的热量对镍团矿进行脱水、焙烧和还原, 最后生成融态海绵状夹渣镍铁。这种方法具有设备最简单、生成金属流程最短、综合能耗最低等优点。其具体工艺流程为:镍矿→预处理→烘干→破碎→配入焦炭、熔剂混合制团→预热→回转窑脱水、还原→固融态渣铁混合物→水淬→磨碎→跳汰、强磁选等多级渣铁分离→细粒镍铁→电炉重熔→精炼脱硫→镍铁;高炉熔炼法适合于还原低Ni、高Fe镍矿中的Fe O, 利用焦炭燃烧的热能和焦炭中的C进行还原生产低Ni镍铁, 即含镍的生铁。其具体工艺流程为:镍矿→预处理→脱水、烧结、造块→配入焦炭、熔剂→高炉冶炼→粗镍铁→精炼降Si、C、P、S→镍铁;回转窑—矿热电炉—转炉熔炼法。自从上个世纪五十年代诞生以来, 就开创了火法冶炼镍铁的新时代, 是目前国际上镍铁生产的最主要方法。该方法减少了工艺流程, 我国也有部分厂家采用此生产工艺。其具体工艺流程为:矿石破碎、预处理、筛分、干燥→回转窑煅烧→热料装入矿热炉冶炼→粗制镍铁炉外脱硫→转炉中脱除Si、P、C、S、Mn等杂质→镍铁铸块。此工艺流程也可在冶炼后接电弧炉→AOD→不锈钢锭。

虽说火法冶金生产镍金属的方法占据主导地位, 但近年来湿法冶金工艺也得到了快速发展, 有很多新建的采用高压酸浸工艺生产镍和钴的工厂, 只是规模、生产工艺方面还不成熟。对于褐铁矿型的红土矿石更适合采用湿法冶炼工艺处理。对于处于中间过渡的矿石也可以采用湿法冶炼工艺。

对于处于目前关注焦点的氧化镍矿的处理, 目前正呈现出以下趋势。就处理方法的研究方面, 由于火法冶炼工艺能耗高, 虽说技术比较成熟, 但湿法生产的企业效益相对更好些。同时, 湿法生产的能耗低、成本低和易于控制, 虽说也具有一些需要解决的设备和管道防腐问题, 但总的来说, 湿法冶炼在当前更具有发展前途, 现在已经成为世界各国争先研究的科研圣地。就其设计方面而言, 我们国内由于火法生产投资大, 周期长, 而湿法生产还有些问题尚未能很好地解决等原因, 氧化镍矿生产将部分的利用现有设备进行局部改造, 并增设一个炉渣回收镍工段, 以提高镍的回收率。当然, 还要再增设一些必要的辅助设施和环保设施来生产出符合标准的合格镍铁产品。

三、镍铁发展前景及生产工艺改进

我国镍资源的开发与利用的发展速度仍然跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。我国已经成为世界上仅次于日本的第二大镍消费国, 在全球范围内算是镍消费速度增长最快的国家之一。由于镍铁的主要终端消费需求是不锈钢, 而我国这几年的经济发展迅速, 不锈钢需求旺盛, 这必将继续促使镍铁需求量的不断增加, 且由于目前的市场状况主要表现为供不应求, 镍价呈现高位上扬的态势。

但是, 我们必须清楚的看到, 在镍矿需求大增的情形下, 使我国镍铁生产存在一些不容忽视的问题: (1) 我国镍矿资源相对比较匮乏, 镍铁所需的原料镍矿主要依赖于进口, 但是许多相关国家却出台了限制原矿出口或增加原矿出口关税等政策, 这无疑是雪上加霜, 我们必须要积极投资国外的当地镍矿开采, 和国外厂商进行密切合作, 才能降低风险; (2) 我国目前的镍铁冶炼工艺主要还是高炉冶炼和矿热电炉冶炼, 只有极少数企业采用相对先进的冶炼方法。但我国的冶炼工艺都比较落后, 基本上存在效率低、高耗能和高污染等问题。因此, 我国将向着开发节能型和环保型的冶炼工艺发展。

鉴于镍铁的以上发展前景和我国镍铁生产工艺存在的问题, 我们要加大力度对镍铁生产工艺进行研究和改进: (1) 我们可以针对二次电压过低的情况, 重新设计变压器, 降低流压比, 只有可以提高二次电压, 使生产能力大幅度提高; (2) 二次电压提高, 使得电流密度降低, 因此, 要保持或相应提高电流密度, 才能保证电极有足够的工作端长度; (3) 扩大极心圆直径, 可以减少渣铁对炉底的侵蚀, 延长炉衬寿命; (4) 为了有效延长炉衬寿命, 我们要选择炭质较少的复合材料来抵抗镍铁合金渗碳的化学侵蚀作用; (5) 同时还要注意合金成分的控制, 还原剂粒度的选择以及浇铸问题。

总的来说, 我国可以从一些价格低廉又存储丰富的国家和地区进口原料, 然后积极开发和使用先进的生产工艺来生产镍铁, 以期达到相对较好的经济效益。

参考文献

[1].程明明.中国镍铁的发展现状、市场分析与展望[J].矿业快报, 2008

[2].何焕华.氧化镍矿处理工艺述评[J].中国有色冶金, 2004

[3].李小明, 唐琳, 刘仕良.红土镍矿处理工艺探讨[J].铁合金, 2007

[4].孙余一, 何艳明.浅谈镍铁生产工艺的研究及设计进展[J].有色金属设计, 2008

篇4:加工中心加工镍铁合金工艺分析

【关键词】合金 刀具 参数 冷却液

【中图分类号】G71【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)24-0219-02

首先,镍铁合金导热系数低,仅是钢的1/4,铝的1/13,铜的1/25。因切削区散热慢,不利于热平衡,在切削加工过程中,散热和冷却效果很差,易于在切削区形成高温,加工后零件变形回弹大,造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快,耐用度降低。其次,镍铁合金的导热系数低,使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发,前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削热不易散发,加速刀具磨损。最后,镍铁合金化学活性高,在高温下加工易与刀具材料起反应,形成溶敷、扩散,造成粘刀、烧刀、断刀等现象。

一、镍铁合金在加工中心上的铣削案例分析

1.该零件的特点

1)精度要求高,批量大。

2)加工过程中必须进行多种工序加工。

3)必须严格控制零件公差范围。

4)价格昂贵,加工成本高。

2.加工中心加工镍铁合金特点

1)加工中心可以多个零件同时加工,提高生产效率。

2)提高零件的加工精度,产品一致性好。加工中心有刀具补偿功能,可以获得机床本身的加工精度。

3)有广泛的适应性和较大的灵活性。如本零件的圆弧加工、倒角和过渡圆角。

4)可以实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。

5)可以进行精确的成本计算,控制生产进度。

6)不需要专用夹具,节约大量成本经费,缩短生产周期。

7)大大减轻了工人的劳动强度。

8)可以与UG等加工软件进行多轴加工。

3.刀具材料的选择

刀具材料选用应满足下列要求:

1)足够的硬度。刀具的硬度必须要远大于镍铁合金硬度。

2)足够的强度和韧性。由于刀具切削镍铁合金时承受很大的扭矩和切削力,因此必须有足够的强度和韧性。

3)足够的耐磨性。由于镍铁合金韧性好,加工时切削刃要锋利,因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力,这样才能减少加工硬化。这是选择加工镍铁合金刀具最重要的参数。

4)刀具材料与镍铁合金亲合能力要差。由于镍铁合金化学活性高,因此要避免刀具材料和镍铁合金形成溶敷、扩散而成合金,造成粘刀、烧刀现象。

5)刀具粘刀、烧刀现象

经过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行试验表明,采用高钴刀具效果理想,钴的主要作用能加强二次硬化效果,提高红硬性和热处理后的硬度,同时具有较高的韧性、耐磨性、良好的散热性。

4.铣刀的几何参数

镍铁合金的加工特性决定刀具的几何参数与普通刀具存在着较大区别。

1)螺旋角β,选择较大的螺旋升角,散热快,同时也减小切削加工过程中的切削平稳。

2)前角γ 增大切削时刃口锋利,切削轻快,增大容削槽以避免镍铁合金产生过多切削热,从而避免产生二次硬化。

3)后角α 减小,刀刃的磨损速度降低,有利于散热,耐用度也得到很大程度的提高。

5.切削参数选择

镍铁合金机加工应选择较低的切削速度,适当大的进给量,合理的切深和精加工量,冷却要充分。

1)切削速度Vc Vc=30~50m/min

2)进给量F 粗加工时取较大进给量,精加工和半精加工取适中的进给量以F300-F500最为适合。

3)切削深度ap ap=1/3d为宜,镍铁合金亲合力好,排屑困难,切削深度太大,会造成刀具粘刀、烧刀、断裂现象。

4)精加工余量αc适中 镍铁合金表面硬化层约0.15~0.2mm,余量太小,刀刃切削在硬化层上,刀具容易磨损,应该避免硬化层加工,但切削余量不宜过大,所以精加工余量0.5mm-0.8mm最好。

6.冷却液

镍铁合金加工最好不用含氯的冷却液,避免产生有毒物质和引起氢脆,也能防止镍铁合金高温应力腐蚀开裂。选用合成水溶性乳化液,也可自配用冷却液。切削加工时冷却液要保证充足,冷却液循环速度要快,切削液流量和压力要大,加工中心都配有专用冷却喷嘴,只要注意调整就能达到预期的效果。

二、加工中心加工镍铁合金总结

通过对镍铁合金的特性分析,解决了镍铁合金切削加工过程中存在的难题;通过编制正确、科学的加工工艺,可以降低成本,提高生产效率,得出如下结论:

1.用加工中心精加工镍铁合金,满足了零件形状复杂,高精度的要求,且可多件同时加工,提高生产效率,由原来加工一件需要一个小时缩短成十五分钟可以加工完,减少了装夹停机时间。

2.GC2025刀具材料是镍铁合金理想的加工刀具。

3.选择合理的刀具几何参数、切削参数、冷却液,可以延长切削刀具寿命,提高生产效率,由原先一把刀做两个,经过刀具改进一把刀可做二十个节约成本。

4.安排出合理科学的工艺规程和CAD/CAM的编程是提高效益、节约成本的最佳方法。

5.目前CAD/CAM的技术在不断更新,我们在软硬件操作上要赶上时代的步伐,但因此却忽略了工艺的选择的重要性。

6.对于特殊的工件必须有一套科学的有效的加工工艺方法,借助于计算机强大的功能,才是科学的、合理的、处理问题的方式。

参考文献:

[1]《金属材料与热处理》史美堂 上海科学技术出版社 1980.7

[2]《机械加工工艺基础》 孔德音 机械工业出版社2003.4

篇5:镍铁厂二季度安全工作总结

在骄阳照耀的夏天,我们送走了一季度,回顾今年首季的安全工作,我们以认真学习、贯彻、落实集团公司安全生产为主线,落实好安全生产责任制度、认真学习新编《镍铁厂安全操作规程》、《安全生产管理条例》及安全管理制度的贯彻学习,不断推进职业健康安全管理体系工作,注重员工培训,狠抓现场管理和安全质量标准化工作,确保“五一”期间的安全生产工作,现将二季度的安全工作汇报 一、二季度安全绩效情况

1、工伤事故:本季度发生一起工伤事故8起,轻伤:6 起。重伤事故2起。

2、“三违”情况:二季度共发生“三违”71起;严重“三违”8起,均属违规操作;一般“三违”63起,均为睡岗或玩手机。

3、二季度共发现隐患71单;严重隐患8单,均属于设计缺陷或材料未到位无法及时整改相关部门及时处理中;一般隐患10单,其中大部分处理完毕有一两单因材料未到无法整改;轻微隐患53单均以整改完毕。

4、在环保方面我们逐步健全相关制度,正在逐步改进和完善;文件内页归档建册基本完成也正在逐步完善。

5、本季度对员工进行了职业培训,包括天车培训 16 人;叉车培训 24 人;危化品管理人员培训 38 人;电焊工培训 44人,办理电焊工中级资格证76人;水质检验培训7人;三轮车培训22人;申请烟气外排4次。天车员工现场考试42人,不合格7人,合格率83%;压力容器现场考试 人,不合格 人,合格率是 %。

6、为加强企业班组管理在生产过程中对班组长进行安全知识现场提问,总计提问班组长 56人,不合格 4 人,合格率是 93 %。这为企业的发展奠定了管理基础,有效的推进了企业安全工作的发展。

7、健全、完善有关应急预案制度,在其基础上制定了《防汛应急救援预案》,《环境风险应急预案》等应急预案,做到层层把关,责任到人。

二、主要安全工作

1、认真学习、宣传贯彻集团公司相关安全文件精神。公司通过宣传媒体、文件发放、悬挂标语、板报等多种形式,对集团公司文件,按计划进行了宣传、贯彻,公司安环部部门对学习、考核情况进行了监督检查,考核结果纳入单位安全绩效,使全体员工明确了今年的指导思想、安全目标、对策措施及安全奖罚规定,认真领会了文件的精神。

2、公司按照编制的2012年第二季度员工培训计划,对职工进行了新编《岗位操作标准》、《安全管理制度》等知识的教育培训工作,做到了教育培训有计划、有方案、有教案、有考核,提高了职工的安全意识和操作水平,确保了职工上安全岗。

3、运用体系的管理方法,逐步规范本单位的安全管理工作。公司把职业健康安全管理体系的运行同生产实际紧密结合起来,当作业环境、作业条件、工序发生变化时,及时对危险源进行了重新辨识,并采取有效可行的控制措施,真正把职业安全健康管理体系这种科学的、系统的管理方法运用到安全生产的过程中。

4、落实安全责任,注重现场安全管理,确保“五一”期间的安全生产。(1)部署安全工作,落实安全责任。针对“五一”期间,员工思想麻痹大意、又面临着请假等众多不安全因素,公司认真部署和安排了“五一”期间的安全工作,把安全责任落实到位,使在岗人员,人人有责任。

篇6:镍铁生产工艺

具体生产流程可细分为矿山开采、原料破碎、原料均化与储存、原料配料、原料粉磨及废气处理、生料均化及入窑、熟料煅烧和冷却、原煤均化、煤粉制备与计量输送、熟料散装与输送、水泥配料及粉磨、水泥存储与发运等环节。

⑴、生料粉磨:矿山开采出石灰石、砂岩,通过均化堆场均化,调整适当配比后粉磨成生料入库。

矿山开采及运输:矿山开采根据不同的矿山现场条件,采用不同的爆破方式,实现零排废生产。开采主要采用台段式开采方式,输送主要有大型汽车运输方式等。原料破碎:采用适应不同粒度和物料性能的破碎机,将石灰石、硅铝质原材料破碎至粒度满足原料粉磨要求。

原料均化与储存:采用长形或圆形预均化堆场堆存和均化石灰石及硅铝质材料。采取纵向分层堆料,横向断面取料,使不同时段堆存的原料得到均化,所取原材料化学成分稳定。

原料配料:采用皮带秤精确计量对石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料等进行配料。

原料粉磨及废气处理:采用球磨机或立式辊磨将不同配比的石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料粉磨成生料粉,通过X荧光仪对出磨生料粉进行快速检测调整,保证生料粉化学成分稳定。

生料储存及均化:将粉磨后的生料粉储存在生料均化库内,向库内吹入高压空气进行搅拌,使生料粉在库内进行搅拌混合,出库时采取多点下料等方式使生料粉的化学成分更均匀稳定。

⑵、熟料煅烧和冷却:生料粉进入预分解干法回转窑通过加热煅烧,在900℃时石灰石中碳酸钙分解成氧化钙,在1350℃时氧化钙与硅铝质材料及铁质材料中三氧化二铝和三氧化二铁发生化学反应生成新的物质——熟料;出窑熟料经过篦式冷却机的冷却,具有一定的活性和强度。

原煤均化、煤粉制备与计量输送:与原料储存及均化一样,采用长形或圆形预均化堆场进行储存及均化;根据不同煤种的品质状况,合理选用立式辊磨或球磨粉磨技术将原煤粉磨成不同细度煤粉,选择计量可靠的输送设备送入窑内燃烧。

熟料入库及发运:根据市场的不同需要,可提供汽车、火车及船舶三种熟料运输销售方式,也可满足工厂自身粉磨水泥的需要。

⑶、水泥粉磨:水泥熟料加入缓凝材料、混合材料通过水泥磨,变成粉状物料水泥(80微米以下)。

水泥配料及粉磨:经高精度计量秤配料,熟料、缓凝材料(天然石膏、磷石膏、脱硫石膏)、混合材(粉煤灰、矿渣、煤矸石等)进入水泥粉磨设备进行粉磨,并采用先进的质量监测仪器及时地对质量情况进行跟踪监测与调整,制造出质量优良的水泥。

水泥生产用混合材料:混合材是在水泥生产过程中,为改善水泥性能,调节水泥品种、等级而加到水泥中的矿物质材料,主要分为如矿渣、粉煤灰、火山灰等参与水泥水化并起到促进作用的活性混合材,以及对水泥性能无害、主要起填充作用非活性混合材。

水泥混合材(尤其工业废渣)在国家标准指导下的选择性掺入是水泥生产中的重大改进;在保证水泥质量、性能的情况下,改善水泥本身性能为不同的工程需求服务;大幅降低熟料、原煤等资源消耗,大量吸纳工业废渣,促进环保和循环经济。

矿渣是高炉炼铁的副产品,结构上以玻璃体为主,具有较高的活性。

火山灰系指具有火山灰性的天然或人工矿物质材料,结构呈现多孔,成分以SiO2和Al2O3为主,在水泥中具有水硬性胶凝材料的特征。

粉煤灰系煤粉燃烧烟气管道中收集的微细粉尘,结构主要以球状玻璃体为主,成分类似火山灰,具有活性。

非活性混合材指活性指标达不到要求的活性混合材,以及石灰石、砂岩、页岩等材料,在水泥中主要其到填充作用,不同种类的非活性混合材材料发挥着不同作用,如改善水泥颗粒组成、稳定水泥水化产物等辅助作用。

水泥生产用缓凝材料:石膏在硅酸盐类水泥中主要起调凝作用,以利于施工,并可提高水泥强度,改善水泥的耐蚀性、抗冻性、抗渗性和降低干缩变形等性能。石膏分天然石膏和工业石膏,其中天然石膏主要有两类:二水石膏和硬石膏;工业石膏主要为CaSO4成分较高的工业副产物,对水泥性能无害,在水泥中能起到调凝作用。

篇7:液体肥料生产工艺

液体肥料。包括清液型、悬浮型和膏体型。作为新型的高效复合肥,具有以下优点:①易吸收,见效快;②溶解稀释不降温,施用后易均匀分布于土壤中,不象固体肥料形成集中施肥局部盐分高,不易冻伤根苗;③可以喷灌、滴灌或浇灌,使用便捷,费用省,收效快;④可与杀虫剂、杀菌剂、除草剂混用并能混合均匀;⑤不会像固体肥料在储运中产生离析而质量参差不齐;⑥产品不存在吸湿和结块问题;⑦在生产、施用、运输中不会出现粉尘、烟雾,污染少。所以液体肥料是当今世界化肥工业发展的趋势之一。20世纪90年代,美国每年消耗的液体肥料占化肥消费总量的38%以上。以色列使用液体肥料方式达80~90%。我国发展液体肥料较晚,近几年。由于叶面肥料和灌溉技术特别是滴灌技术的应用。液体肥料得到迅速发展。

一、液体肥料原料的选择

1、液体肥的基本原料

为含氮、磷、钾原料,含氮原料常用为尿素、硝铵、硫酸铵;含磷原料为磷酸一铵、磷酸二铵、聚磷酸铵或磷酸;含钾原料为氯化钾、硝酸钾或磷酸二氢钾等。除了这些原料,还有功能性辅料,例如中微量元素肥、增效剂、悬浮剂、防结晶剂、防冻剂等等。

2、清液肥料原料组成

单独使用各种养分原料方式。例如,尿素+磷铵+钾肥;硝铵+磷铵+钾肥等等。这些原料组合一般应用于生产低浓度的清液肥或膏体肥料。上述原料制备的液体肥料养分含量一般较低。而且随温度变化溶解度变化较大,结晶温度高,生产应用不便。因此实际应用中主要做现配液体肥料使用。由于同样缺水,以色列液体肥料体系中多采用这种配方技术路线。

配套使用各种养分原料方式。欧美商品液体肥中,大多使用尿素硝铵溶液作为主要基础原料,先用尿素和硝铵配成含氦30%、32%的氮溶液,再添加其他原料。

美国商品液体肥料中,普遍采用聚磷酸铵。可用商品湿法磷酸浓缩成过磷酸,然后在管式反应器中与氨反应,可生成高浓度液体型聚磷酸铵。也可以用磷酸和尿素缩合法,即采用磷酸和尿素的摩尔l:1.2~2,反应温度控制在160~200℃,聚合得到含氮量24%、含Pp45%的聚磷酸铵,产品溶解度大到150克,水溶液清澈透明。用氮溶液、聚磷酸铵混合.可配置养分含量较高的液体肥料。结晶温度较低,生产使用方便。

美国商品液体肥料中大量使用氯化钾,氯化钾溶解度大,可生产各种浓度液体肥料。也可以使用聚磷酸钾等溶解度大的钾肥。但成本较高,仅适宜于生产精品液体肥料。

3、悬浮型、膏体型肥料原料组成

悬浮型、膏体型肥料与清液肥料配方相似。但可以应用更多量的不溶于水的过饱和肥料,因此浓度可以大幅度提高。

悬浮型、膏体型肥料需要用到功能性辅料,例如悬浮剂、防结晶剂、防冻剂等等。

美国悬浮型液体肥料大多现配现用,一般不会存放长于两周。美国商品液体肥料中,功能性辅料一般有膨润土、悬浮剂等。

膏体肥料分为可流动及不可流动膏体两种,添加剂各不相同。

二、液体肥料的生产工艺

液体复合肥料养分配合比例可根据作物特性及当地的土壤情况,实行按需配方生产和施用。这样配制的液体复合肥具有很高的灵活性.能满足植物的需要。可根据需要。分别做成高氮、高磷、高钾的液体肥料。高氮液体肥料,以尿素一硝铵溶液为主要原料;高磷液体肥料,以聚磷酸铵为主要原料;高钾液体肥料,以氯化钾为主要原料。

上述液体肥料均可添加微量元素肥料,还可以添加除草剂、杀虫剂、植物激素等。

1、清液生产

以聚磷酸铵、尿素一硝铵含氮溶液、氯化钾及微量元素等为原料,生产清液体复合肥生产工艺包括下面3个过程:

(1)配制尿素一硝铵溶液。

通入蒸汽混合搅拌溶解,配成32-0-0的尿素一硝铵溶液。(2)配制聚磷酸铵溶液。

通入蒸汽混合搅拌溶解,配成养分配比为16—30—0的聚磷酸铵溶液。(3)前两步配好的尿素一硝铵溶液、聚磷酸铵溶液根据配方需要按比例由水泵送入最终混合槽中。然后将经计量好的钾肥、微量元素、水也加入最终混合槽中。通入蒸汽混合搅拌溶解.制得的混合均匀液体复合肥经包装。

2、悬浮型、膏体型液体肥料生产

以磷酸铵、尿素含氮溶液、氯化钾及微量元素等为原料为例,生产悬浮型、膏体型液体肥料,生产工艺包括下面4个过程:

(1)配制尿素溶液。

通入蒸汽混合搅拌溶解,配成23-0-0的尿素溶液。(2)加入磷铵、氯化钾及微量元素肥料。

应用乳化机将磷铵、氯化钾及微量元素肥料缓慢加入到尿素溶液中,进行混合。

(3)前两步配好的添加功能添加剂,升温至70~80度,再搅拌混合1~2小时,制得的混合均匀悬浮型液体肥料。混合后即包装。

篇8:机械活化镍铁尾矿的酸浸工艺研究

矿产开发过程中产生大量废弃尾矿, 如何在更加温和的条件下, 将大量堆积的尾矿变废为宝, 是解决环境污染、实现可持续发展所面临的重要问题之一[1,2]。

普通的湿法冶金, 一般需要在浓酸、高温的条件下进行浸出。近些年来, 人们使用机械力化学对闪锌矿、赤铁矿、粉煤灰等进行了研究[3,4,5], 发现矿物在机械活化作用下会产生晶格畸变和局部破坏, 形成各种缺陷, 活化后的矿物内能增大, 反应活性增强, 可以在较低浸取剂浓度和温度下浸出矿物, 从而强化有色冶金浸出过程。

本文分别使用中国XQM-2L、俄罗斯AGO-Ⅱ行星球磨机对镍铁尾矿进行了机械活化, 并对活化前后的镍铁尾矿进行盐酸酸浸, 考察了不同盐酸浓度、固液比、酸浸时间和酸浸温度对尾矿中氧化镁浸出率的影响。

2 实 验

2.1 实验原料和设备

实验原料:镍铁尾矿取自日本住友金属矿山, 对热炉渣采用水冷方式经自然干燥获得, 其化学组成见表1。

主要实验设备:XQM-2L型变频行星式球磨机, 产自中国南京;AGO-Ⅱ行星球磨机, 产自俄罗斯新西伯利亚;D/max-RB型X射线衍射仪 (XRD) ;H800透射电子显微镜 (TEM) ;LMS-24型激光粒度仪。

2.2 实验方法

分别采用中国XQM-21-2L行星球磨机、俄罗斯AGO-Ⅱ行星球磨机对镍铁尾矿进行机械活化处理, 球料比20∶1, 球磨时间为10min。试验时, 取一定量机械活化前后的镍铁尾矿粉体按一定的固液比加入不同浓度的盐酸, 升温至设定温度, 反应一段时间后离心, 用去离子水洗涤三次, 收集滤液, 向滤液中滴定氨水调节pH值除杂。采用EDTA络合滴定法[6]分析溶液中Mg2+的含量, 计算得到氧化镁的浸出率。分别考察不同盐酸浓度、固液比、酸浸时间和酸浸温度对机械活化前后尾矿中氧化镁浸出率的影响。

3 结果与讨论

3.1 机械活化前后镍铁尾矿的性质

通过X射线衍射仪 (XRD) 、透射电镜 (TEM) 、激光粒度仪对机械活化前后镍铁尾矿的性质进行表征, 其分析及测试结果见图1~2、表2。由图1可以看出, 未处理镍铁尾矿中主要矿物是镁橄榄石Mg2SiO4和磁铁矿Fe3O4。随着XQM-21、AGO-Ⅱ球磨机对尾矿的活化, 镁橄榄石主要晶面 (112) 的衍射峰向低角度移动。同时磁铁矿晶面 (511) 的衍射峰强度降低, 衍射峰弥散, 半峰宽变大, 样品晶格结构产生一定程度的无定形化, 表明晶格有序度和对称性逐渐减弱, 晶格缺陷增多, 结晶程度减弱。

由图2可见, 机械活化前镍铁尾矿的颗粒团聚严重, 无法辨识颗粒大小。使用两种行星球磨机活化处理后, 颗粒分散度均变好, 颗粒也显著变小, 可清晰看到大颗粒中破碎出若干细小的颗粒。这说明机械活化可有效对尾矿进行破碎, 有利于金属元素的浸出。

由表2可知, 未经过机械活化处理的镍铁尾矿粒径分布很宽, D50、D90很大、经过XQM-2L、AGO-Ⅱ机械活化后的镍铁尾矿粒径显著变窄, 试样的D50、D90很小。

3.2 酸浸工艺条件试验

3.2.1 盐酸浓度的影响

盐酸浓度对机械活化前后镍铁尾矿中氧化镁浸出率的影响见图3。由图3可见, 经过XQM-2L、AGO-Ⅱ机械活化后, 镍铁尾矿中氧化镁的浸出率较之活化前有了显著提高, 随着盐酸浓度的增加, 氧化镁的浸出率也逐渐增高, 但达到一定浓度后, 镁的浸出率变化不大, 当盐酸浓度为6mol/L时, 浸出效果最好。使用AGO-Ⅱ行星球磨机活化镍铁尾矿后, 浸出率最高。

3.2.2 固液比的影响

固液比对机械活化前后镍铁尾矿中氧化镁浸出率的影响见图4。由图4可见, 固液比对未处理矿的浸出率影响不大, 而对机械活化后的镍铁尾矿来说, 固液比为1∶6时, 浸出效果最好, 使用AGO-Ⅱ行星球磨机活化镍铁尾矿后, 浸出效果明显优于XQM-2L活化尾矿和未活化尾矿。

3.2.3 酸浸时间的影响

酸浸时间对机械活化前后镍铁尾矿中氧化镁浸出率的影响见图5。由图5可见, 随着酸浸时间的延长, 氧化镁的浸出率也逐渐提高。当酸浸时间为120min时, 浸出效果最好。其中, AGO-Ⅱ行星球磨机活化镍铁尾矿后, 浸出率最高。

3.2.4 酸浸温度的影响

酸浸温度对机械活化前后镍铁尾矿中氧化镁浸出率的影响见图6。由图6可见, 随着酸浸温度的升高, 氧化镁的浸出率也逐渐提高。当酸浸温度为95℃时, 浸出率最高。AGO-Ⅱ行星球磨机活化镍铁尾矿后, 浸出效果明显优于XQM-2L活化尾矿和未活化尾矿。

4 结 论

1.该镍铁尾矿中主要矿物为镁橄榄石和磁铁矿, 氧化镁质量分数达到35%。经过XQM-2L、AGO-Ⅱ机械活化后, 镍铁尾矿结晶程度降低, 晶格缺陷变大, 颗粒变细, 分散性更好。

2.经过XQM-2L、AGO-Ⅱ机械活化的镍铁尾矿, 盐酸酸浸时氧化镁的浸出率均高于未经机械活化的尾矿, 其中AGO-Ⅱ行星球磨机的活化效果最好。

3.在盐酸浓度6mol/L、固液比1∶6、酸浸时间120min、温度95℃条件下, 机械活化镍铁尾矿中的氧化镁浸出率最高。

参考文献

[1]Kalinkin A M, Kalinkina E V, Makarov V N.Mechanicalactivation of natural titanite and its influence on the mineraldecomposition[J].International Journal of Mineral Process-ing, 2003, 69 (1-4) :143~155.

[2]张利先, 李桂春.矿物超细粉碎机械力化学效应研究进展[J].矿业快报, 2007 (6) :31~34.

[3]胡慧萍, 陈启元, 尹周澜, 等.未活化与机械活化闪锌矿的氧化行为[J].中国有色金属学报, 2003, 13 (2) :517~521.

[4]Parviz P, Eric F.Effects of mechanical activation on the re-duction behavior of hematite concentrate[J].Int J MinerProcess, 2007 (82) :96~105.

[5]徐玲玲, 杨南如, 钟白茜.机械活化粉煤灰的颗粒分布和活性的研究[J].硅酸盐通报, 2003 (2) :73~76.

篇9:黄酒生产工艺

黄酒生产工艺

本章提要 本章介绍了黄酒的定义、分类和生产原料。重点介绍了糖化发酵剂的制备和稻米黄酒的生产工艺,简要介绍了黍米欢喝酒和玉米黄酒的工艺过程。

第一节

概述

一、我国黄酒工业概况

黄酒(Chinese rice wine)又称为老酒,是以稻米、黍米、玉米、小米、小麦等为主要原料,经蒸煮、加曲、糖化、发酵、压榨、过滤、煎酒、贮存、勾兑而成的酿造酒。

黄酒是我国特有的酒种,也是世界上最古老的酒饮料之一,已有4000多年的历史。传统的黄酒生产为自然发酵,主要是凭检验酿酒,生产规模小,多为手工操作。改革开放后,黄酒工业迅速发展,并在原料来源、酿酒机械、酿酒菌种等生产技术上取得了一系列重大的突破。

黄酒酒精浓度适中,风味独特,香气浓郁,口味醇厚,含有多种营养成分,是一种集享用和保健为一体的酿造酒,并具有烹饪、药用等功效,因而该酒种被国家列入重点扶植和发展的饮料酒之一。

二、产品分类

黄酒产地较广,名称多样,有的以产地取名,如绍兴黄酒(产于浙江绍兴)、即墨老酒(产于山东即墨)等;有的根据酿造方法取名,如加饭酒(发酵一定时间后续加新蒸米饭)、老熬酒(将浸米酸水反复煎熬,代替乳酸培育酒母)等;有的以酒色取名,如元红酒(琥珀色)、竹叶青(浅绿色)、黑酒、红曲酒(红黄色)等,但黄酒大多数品种色泽黄亮,故俗称黄酒。

(一)根据原料分类

1.稻米类黄酒

使用的主要原料为籼米、粳米、糯米、血糯米、黑米等。大部分黄酒都属于稻米类黄酒。

2.非稻米类黄酒

使用的主要原料为黍米(大黄米)、玉米、青稞、荞麦、甘薯等。主要代表是山东的即墨老酒。

(二)按照产品含糖量分类

1.干黄酒

总含糖量等于或低于15.0g/L,如元红酒。

2.半干黄酒

总含糖量在15.1~40.0g/L。我国大多数高档黄酒均属此种类型,如加饭(花雕)酒。

3.半甜黄酒

总含糖量在40.1~100g/L,如善酿酒。

4.甜黄酒

总含糖量高于100g/L,如香雪酒、福建沉缸酒。

(三)按生产工艺分类

1.传统工艺黄酒

以传统麦曲或淋饭酒母作为糖化发酵剂,以手工操作为主,生产周期较长,酒风味较好。按米饭冷却及投料方式可分为摊饭法、淋饭法和喂饭法。

(1)淋饭酒。蒸熟的米饭用冷水淋凉,然后拌入酒药粉末,搭窝,糖化,最后加水发酵成酒,如绍兴香雪酒。一般淋饭酒品味较淡薄,不及摊饭酒醇厚,大多数将其醪液作为淋饭酒母用以生产摊饭酒。(2)摊饭酒。蒸熟的米饭摊在竹篦上摊、翻,是米饭在空气中冷却,然后再加入麦曲、酒母(淋饭酒母)、浸米浆水等,混合后直接惊醒发酵,如绍兴元红酒、加饭酒、善酿酒、红曲酒等。

(3)喂饭酒。因在前发酵过程中分批加饭而得名。如嘉兴黄酒。2.新工艺黄酒

基本上采用机械化操作,工艺上采用自然与纯种曲、纯种酒母相结合的糖化发酵剂,并兼用淋饭法、摊饭法、喂饭法操作,产量大,但风味不及传统工艺好。主要有新工艺大罐法。

虽然黄酒的种类较多,但其生产工艺比较相近,其主要生产工艺流程如下:

曲、药酒、酒母、水

酒坛清洗杀菌

原料米 浸米

蒸饭 落缸(罐)糖化发酵 压榨 调色 煎酒 陈化贮存 勾兑 过滤 酒杀菌 灌装封口 成品黄酒

容器清洗消毒

一、米类原料

(一)大米

糯米

糯米分为粳糯和籼糯两大类。粳糯的淀粉几乎全部是支链淀粉,籼糯含有0.2%~4.6%的直链淀粉。支链淀粉结构疏松,易于蒸煮糊化;直链淀粉结构紧密,蒸煮时需消耗的能量大,吸水多,出饭率高。

糯米蛋白质、灰分、维生素等成分比粳米和籼米少,因此酿成的酒杂味少(蛋白质、灰分、维生素等成分过多会使发酵旺盛,易升温、升酸,并且增加脂肪酸含量,使黄酒产生杂味)。淀粉糖化酶对支链淀粉的分支点(α-1,6糖苷键)不易完全分解,糖化发酵后酒中残留的糊精和低聚糖较多,酒味香醇。名优黄酒大多都以糯米为原料酿造的,但糯米产量低,为了节约粮食,除了名酒外,普通黄酒大部分用粳米和籼米生产黄酒。

(二)玉米

玉米淀粉中直链淀粉占10%~15%,支链淀粉为85%~90%。玉米所含的蛋白质大多为醇溶性蛋白,不含β-球蛋白,这有利于酒的稳定。玉米所含脂肪多集中于胚芽中,它给糖化、发酵和酒的风味带来不利影响,因此玉米必须脱胚加工成玉米渣后才适于酿制黄酒。另外,与糯米、粳米相比,玉米淀粉结构致密坚硬,呈玻璃质的组织状态,糊化温度高,胶稠度硬,较难蒸煮糊化。因此,要十分重视对颗粒的粉碎度、浸泡时间和水温、蒸煮温度和时间的选择,防止因没有达到蒸煮糊化的要求而老化回生,或因水分过高、颗粒过烂而不利发酵,导致糖化发酵不良和酒度低、酸度高的后果。

二、水

水是黄酒的主要成分之一,在成品酒中占80%左右。在酿酒过程中,水是物料和酶的溶剂,生化酶促反应都须在水中进行;水中的金属元素和离子是微生物生长繁殖所必需的养分和刺激剂,并对调节酒的pH及维持胶体稳定性起着重要的作用,所以水质对酒的品质有着直接影响。

三、小麦

小麦是制作麦曲的原料。小麦中含有丰富的颠覆恶补和蛋白质,以及适量的无机盐等营养成分,小麦片具有较强的黏延性以及良好的疏松性,适宜霉菌等微生物的生长繁殖,使之产生较高活力的淀粉酶和蛋白酶等酶类,并能给黄酒带来一定的香味成分。小麦蛋白质含量比大米高,大多为麸胶蛋白和谷蛋白,麸胶蛋白的氨基酸中以谷氨酸为最多,它是黄酒鲜味的主要来源。制曲小麦应选用麦粒饱满完整,颗粒均匀,干燥,无霉烂,无虫蛀,无农药污染,皮层薄,胚乳粉状多的当年产的红色软质小麦。

在制曲麦时,可在小麦中配10%~20%的大麦,以改善曲块升温透气性,促进好氧微生物的生长繁殖,提高麦曲的酶活力。

第三节 糖化发酵剂的制备

一、麦曲和米曲

利用粮食原料,在适当的水分和温度条件下,繁殖、培育具有糖化作用的微生物的过程叫制曲。我国黄酒用曲的种类多样,根据制曲原料的不分为麦曲和米曲。根据原料是否熟化,麦曲分为生麦曲和熟麦曲;米曲有可分为红曲、乌衣红曲和黄衣红曲等。

(一)麦曲

麦曲是以小麦为原料,经过保温自然发酵,使曲霉菌在小麦上生长繁殖制的的曲。麦曲是比较重要的黄酒生产糖化剂,不仅广泛用于大米黄酒的生产,还用于黍米黄酒、玉米黄酒的生产。生产上使用的麦曲有两种:一种是自然培养的生麦曲。经轧碎的小麦加水制成(可拌入少量优质陈曲作为母种)块状,自然发酵而成。其主要的微生物有黄曲霉(或米曲酶)、根酶、毛酶和少量的黑曲霉、灰绿曲霉、青酶、酵母菌等。另一种是采用纯种黄曲霉或米曲酶菌种在人工控制的条件下进行扩大培养制成的熟麦曲。熟麦曲具有酶活力高、液化力强、用曲量少和适合机械化新工艺黄酒生产的优点,其不足之处是酶类及其代谢产物不够丰富多样,不能像自然培养麦曲那样赋予黄酒特有的风味。

1.生麦曲

生麦曲通常在夏季、秋初制作,主要是块曲,包括踏曲、挂曲和草包曲等。下面以踏曲生产为例,介绍其生产工艺。(1)工艺流程。

小麦 过筛 轧碎 加水拌曲 制曲块 堆曲 培养 通风干燥 成品曲(2)操作要点。将过筛后除杂的小麦在扎麦机中扎成每粒3—5片,使麦皮破裂,胚乳内含物外露。轧碎的麦粒放入拌曲箱中加入20%左右的水,拌匀,使水分达到23%—25%,拌曲时也可以加进少量的优质陈麦曲作种子,以稳定麦曲的质量。然后在曲匣内踩成块状,以压到不散为度,在用刀切成块状,送入曲室里排成“丁”字形,关闭门窗保温培养,经过了3—5d,麦曲品温由26℃升至50℃左右,曲块上霉菌丝大量繁殖,开窗通风降温,继续培养,品温逐渐下降,约经20d麦曲变得坚韧成块,将其按“井”字形叠起,通风干燥后使用。成品麦曲应具有正常的去香味,白色菌丝均匀分布,无霉味或生腥味,无霉烂夹心,含水量15%—18%,糖化力较强,在30℃时,每克曲每小时能产生700—1000mg的葡萄糖。

二、酒药和酒母

(一)酒药

酒药是以山早草籼米粉、辣蓼草等为原料,在固态条件下保温,自然发酵而成,含有多种糖化和发酵菌类,在酿制酒母中作为糖化菌和发酵菌的接种剂。常见有黑药、白药两种。酒药中的主要微生物是根霉、毛霉、酵母和少量的细菌和犁头霉,其中以根霉和酵母菌最为重要,具有糖化和发酵的双边作用。在摊饭酒的生产中,是以酒药发酵的淋饭酒醅做酒母,并以此为糖化发酵剂生产摊饭酒:在喂饭酒和甜黄酒的生产中,也以药酒作唐华发酵剂。酒药的制作方法有传统法和纯种法两种,酒药种类包括传统的白药(蓼曲)和药曲,以及纯种培养的根霉曲等几种。

1.白药(蓼曲)

白药一般在气温30℃左右的初秋前后制作。

(1)生产工艺流程。

水、辣蓼草粉

陈酒药

米粉—拌料—打实,切块,滚圆—接种——入缸培养——入匾培养—入箩培养—出箩—晒干—成品酒药

(2)操作要点。选择老熟、无霉变的早籼米,在白药制造前一天去壳磨成粉,过60目筛。辣蓼草应在农历小暑到大暑之间采集,选用粳红、叶厚、软而无黑点、无茸毛即将开花的辣蓼草,拣净水洗,烈日爆晒数小时,去颈留叶,当日晒干舂碎、过筛密封备用。因辣蓼草含有根霉、酵母等所需的生长素,在制药时还能起到疏松的作用。

选择糖化发酵力强、生长正常、温度易于掌握、生酸低、酒的香味浓的优质陈药酒作为母种,接入米粉量的1%—3%,可稳定和提高酒药的质量。

(二)酵母

酵母即"制酒之母”,是由少量的酵母逐渐扩大培养形成的酵母醪液,以提供黄酒发酵所需的大量酵母。根据培养方法的不同黄酒酒母可分为两类:一是传统的自然培养法,以糯米、酒药、麦曲、水为原料,通过淋饭酒的制造自然繁殖培养酵母菌,这种酒母又称为淋饭酒母。二是用纯粹黄酒酵母菌,以大米、麦曲、麸曲、乳酸、水等为原辅料,通过逐渐扩大培养而成,称之为纯种培养酒母,常用于大罐发酵的黄酒新工艺生产,按制备方法的不同,又分为速酿双边发酵酒母和高糖化酒母。目前生产使用的换换就酵母种有723号、501号、1340号、醇2号和白鹤酵母等。

1.淋饭酒母

又叫酒娘,在传统的摊饭酒生产以前约20~30d,要先制作淋饭酒母。生产工艺流程如下所示:

酒药

麦曲

糯米 浸米 蒸饭 淋水 落缸搭窝 糖化 加曲冲缸 发酵开耙 后发酵 酒母

2.速酿双边发酵酒母

在醪中添加适量乳酸,调节pH,以抑制杂菌的繁殖,使得酵母得到纯粹培养。因制造时间短,故称速酿酵母。(1)工艺流程。

水、生麦曲、熟麦曲、菌种(酵母液)大米

浸米

蒸饭

落缸

开耙发酵

成熟

成品

(2)操作要点。制造酒母的用米量为发酵大米投料量的5%左右,米和水的比例为1:3以上,熟麦曲用量为酒母用米量的12%~14%,生麦曲为15%。先将水放好,然后把米饭和麦曲倒入罐中混合,加乳酸调节pH3.8~4.1,再接入三角瓶酒母,接种量1%左右,充分搅拌,保温培养。入罐品温视气温控制在25~27℃。入罐后10~12h,品温升到30℃,进行开耙搅拌,以后每隔2~3h搅拌一次,或通入无菌空气充氧,使品温保持在28~30℃。品温过高时必须冷却降温,否则容易升酸,酒母衰老。总培养时间为1~2d。酒母质量要求酵母细胞粗壮整齐,酵母浓度在每毫升3亿个以上,酸度0.24mg/mL以下,杂菌数每个视野不超过2个,酒精含量3%~4%。

(二)洗米和浸米

1.洗米

洗米可用自动洗米机或回转圆筒式洗米机,有的厂还使用特殊泵(如固体泵),它兼有洗米和输送米的作用,洗米洗到淋出的水无白浊为度。目前,国内有些工厂是洗米和浸米同时进行,有的取消洗米而直接浸米。

2.浸米

目前是使淀粉充分吸水,便于蒸煮糊化。浸米得水温,南方的传统操作大都采用常温浸米,而新工艺大罐发酵则要求控制室温和水温为20℃左右,不超过30℃,以防止米变质。浸米时间根据水温高低、米质软硬、精白程度及米粒大小决定浸米时间,一般1~3d不等。浙江的淋饭酒、喂饭酒和新工艺大罐发酵酒的浸米时间都在2~3d,最短的如福建老酒夏季只浸5~6h。浸米的程度以米粒保持完整,用手指掐米粒成粉状,但无粒心为适宜。新工艺大罐发酵要求米浆水酸度大于3g/L(以琥珀酸计),米浆水略稠,水面布满白色薄膜,浸米时间不少于48h。米粒浸泡结束就进行蒸饭。传统的摊饭酒酿造,浸米时间长达16~20d,浸米水的酸度达8g/L以上,以便抽取浸糯米的浆水(称为酸浆水)调节发酵液的酸度,抑制产酸细菌的繁殖。

(三)蒸饭

目的使米粒中的淀粉受热糊化,便于下一步淀粉水解。另外,蒸煮也起到杀菌作用,避免杂菌对糖化和发酵的干扰。蒸煮时间的长短取决于米质、蒸汽压力和蒸汽设备等因素。糯米和精白度高的软质粳米,常压下蒸煮15~20min即可;对于糊化温度较高的硬质粳米和籼米,要在蒸饭中途追加热水,以促使饭粒再次膨胀,同时适当延长蒸煮时间。用蒸桶蒸硬质粳米和籼米,须采用“双淋、双蒸”的蒸饭操作,已解决它们在蒸饭中易出现的米粒吸水不足、糊化不完全、白心生米多等问题。蒸饭以米饭“外硬内软、内无生心、疏松不糊、透而不烂、均匀一致”为宜。米粒蒸的不熟,会有生淀粉存在,这将影响下一步的糖化,使糖化率降低;蒸煮过头,饭粒易黏结成团,不利于淀粉糖化和酵母发酵。

(四)米饭的冷却

蒸熟后的米饭,必须迅速冷却,把品温降低到适合于发酵微生物繁殖的温度。冷却要求迅速、均匀,不产生热块,并避免回生。1.淋饭的冷却法

在制作淋饭酒、喂饭酒、甜型黄酒及淋饭酵母时都采用淋饭冷却。它是用清洁的冷水从米饭上面淋下,一方面使温度下降,另一方面增加米饭的含水量,使热饭表面光滑,易于拌入药酒和“搭窝”操作,同时维持饭粒间隙,利于糖化发酵菌的生长繁殖。该法冷却迅速,冷后温度均匀,并可回淋操作,天气冷暖都可灵活掌握。淋饭流出的部分温水可重复淋回饭中,经过温水复淋,使饭粒温度上下较均匀,里外较接近。冷水冷却后品温控制随拌曲(药)温度要求而定,一般30℃左右。如绍兴黄酒的饭温为26~32℃,福建沉缸酒的饭温控制为32~34℃。林饭后药沥去淋饭的余水,防止拖带水分过多不利于酒药中的根霉菌的生长繁殖。

2.摊饭冷却法

传统的摊饭冷却使把米饭摊在洁净的竹席上或磨光的地面上,用木耙翻拌,使米饭自然冷却。此冷却方式可避免米饭表面的浆质被淋水洗掉,是摊饭酒的酿造特色之一。但这种方法,占地面积大,冷却时间长,如遇卫生条件差和操作不当时易污染有害微生物,且易出现淀粉的回生老化(特别是粳米和籼米)。

3.机械鼓风冷却

卧式或立式蒸饭机采用机械鼓风冷却,冷风从不锈钢的输送网带向上吹,使米饭冷却。也有风冷和水冷结合型的,即先鼓风冷却再适当用冷水淋洒冷却。

(一)糖化(主发酵)

煮熟的米饭通过风冷或水冷落入发酵缸(罐)中,再加水、曲、药酒,混合均匀。落缸(罐)一定时间,品温升高,进入主发酵阶段,这时必须控制发酵温度,利用夹套冷却或搅拌调节液温,并使酵母呼吸和排出二氧化碳。主发酵是使糊化米饭中的淀粉转化为糖类物质,并由酵母利用糖类物质转化成黄酒中的大部分酒精,同时积累其他代谢物质。主发酵的工艺因不同生产方式而有所不同。

1.摊饭法

将24~26℃的米饭放入盛有清水的缸中,加入淋饭酵母(用量为投料用米量的4%~5%,投料后的细胞数约为每毫升40×106个)和麦曲,加入浆水,混匀后,经约12h的发酵,进入主发酵期。此时应开耙散热,注意温度的控制,最高温度不超过30℃。自开始发酵起5~8d,品温逐渐下降至室温,主发酵即告结束。

2.淋饭法

将沥去水的27~30℃的米饭放入大缸,然后加入酒药,拌匀后,搭成倒喇叭形的凹圆窝,再在上面撒上酒药。维持品温32℃左右,经36~48h发酵,在凹圆窝内出现甜液,此时开始有酒精生成。待甜液积聚到凹圆窝高度4/5时,加曲和水冲缸,搅拌。当发酵温度超过32℃,即开耙散热降温,使物料温度降至26~27℃;待品温升高至32℃,再次开耙。如此反复,自开始发酵起7d完成主发酵。3.喂饭法

落缸和淋饭法一样,搭窝后45~46h,将发酵物料全部翻入到另一个盛有清水的洁净大缸内。翻缸后24h加麦曲,3h后第1次喂米饭,品温维持在25~29℃。约经20h,再进行第2次喂饭,操作方法如前,也是先加曲后加饭,加饭的量是第1次得一半。第2次喂饭后经5~8h,主发酵结束。喂饭的作用:一是不断供给酵母新鲜营养,使其繁殖足够的健壮酵母,以利于保证旺盛的发酵;二是使原料中的淀粉分批糖化发酵,以利控制发酵温度,增强酒液的醇厚感,减轻苦味感。

4.新工艺大罐法

将25℃左右的米饭连续放入拌料器,同时不断地加入麦曲、水和纯度培养的速酿酒母或高温糖化酒母[接种量为10%左右,投料后的细胞数也为每毫升(40~50)×106个],拌匀后落入发酵罐。落罐后12h开始进入主发酵期。可采用通入无菌空气的方法,将主发酵期的温度控制在28~30℃。自开始发酵起32h,品温改为维持在26~27℃,之后品温自然下降。大约自开始发酵起经72h,主发酵结束,进入后发酵。

(二)后发酵

经过主发酵后,酒醪中还有残余淀粉,一部分糖分尚未变成酒精,需要继续糖化和发酵。因为经主发酵后,酒醪中酒精浓度已达到13%左右,酒精对糖化酶和酒化酶的抑制作用强烈,所以后发酵进行得相当缓慢,需要较长时间才能完成。通过这一过程,酒变得较和谐并达到压榨前的质量要求。

1.摊饭法

酒醪分盛于洁净的小酒坛中,上面加瓦盖堆放在室内,后发酵需80d左右。

2.淋饭法

后发酵在酒坛中进行,一般需30d左右。3.喂饭法

后发酵在酒坛中进行,一般需90d左右。

4.新工艺大罐法

主发酵结束后,将酒醪用无菌压缩空气压入后发酵罐,在15~18℃条件下,后发酵时间16~18d。

醪的发酵是黄酒生产最重要的工艺过程,要从曲和酒母的品质以及发酵过程中防止杂菌污染两个方面抓管理,任何一个差错都可以引起发酵异常。接种量为10%左右,投料后的细胞数也为每毫升(40~50)×106个。

三、发酵后的处理

(一)压榨和添加着色剂

发酵成熟酒醅通过压榨来把酒液哈酒糟分离得到酒液(生酒)。生酒中含有淀粉、酵母、不溶性蛋白质和少量纤维素等物质,必须在低温下对生酒进行澄清处理,先在生酒中加入焦糖色,搅拌后再进行过滤。目前,黄酒压榨都采用板框式气膜压滤机。

压榨出来的酒液颜色是淡黄色(米曲类黄酒除外),按传统习惯必须添加糖色。通常在澄清池已接受约70%的黄酒时开始加入用热水或热酒稀释好的糖色,一般普通干黄酒每吨用量为3~4kg,甜黄酒和半甜黄酒可少加或不加。

(二)煎酒

煎酒的目的是杀死酒液中的微生物和破坏残存酶的活性,除去生酒杂味,使蛋白质等胶体物质凝固沉淀,以确保黄酒质量稳定。另外,经煎酒处理后,黄酒的色泽变得明亮。煎酒温度应根据生酒的酒精度和pH而定,一般为85~90℃。对酒精度高、pH低的生酒,煎酒温度可适当低些。煎酒杀菌设备一般包括板式热交换器、列管式或蛇管热交换器等。见酒后,将酒液灌入已杀菌的空坛中,并及时包扎封口,进行贮存。

(三)陈化贮存

新酿制的就香气淡、口感粗,经过一段时间贮存后,酒质变佳,不但香气浓,而且口感醇和,其色泽会随贮存时间的增加而变深。贮存时间要恰当,陈酿太久,若发生过熟,酒的品质反而会下降。应根据不同类型产品要求确定贮存期,普通黄酒一般贮存期为1年,名优黄酒贮存期3~5年,甜黄酒和半甜黄酒的贮存期适当缩短。黄酒在贮存过程中,色、香、味、酒体等均发生较大的变化,以符合成品酒的各项指标。

传统方法贮酒采用陶坛包装贮酒。现在多数厂还在沿用此方法。热酒装坛后用灭过菌的荷叶、箬壳等包扎好,再用泥头或石膏封口后入库贮存。通常以3个或4个为一叠堆在仓库内。贮存过程中,贮存室应通风良好,防止淋雨。长期贮酒的仓库最好保持室温5~20℃,每年天热时或适当时间翻堆1~2次。

现代大容量碳钢罐或不锈钢罐贮酒效果没有陶坛好,酒的香味较少。在冷却操作方法上,当热酒灌入大罐后就用喷淋法使酒温迅速降至常温,不宜采取自然冷却,因其冷却所需时间长,会产生异味异气。

(四)勾兑和过滤

勾兑是指以不同质量等级的合格的半成品或成品酒互相调配,达到某一质量标准的基础酒的操作过程。黄酒的每个产品,其色、香、味三者之间应相互协调,其色度、酒精度、糖分、酸度等指标的允许波动范围不应态大。为此,黄酒在灌装前应按产品质量等级进行必要的调配,以保障出厂产品质量相对稳定。勾兑过程中不得添加非自身发酵的酒精、香精等,并应剔除变质、异味的原酒。检验合格的酒才能转放后道工序,否则会造成成品酒不合格。

生酒经煎酒灭菌、贮存会浑浊,并产生沉淀物,经过滤才能装瓶,以保证酒液清亮、透明、无悬浮物、颗粒物。常用棉饼过滤机、硅藻土过滤机、纸板过滤机、清滤机等设备进行过滤。

(五)杀菌与灌装

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