拜耳法氧化铝制取工艺(含电解)
拜耳法生产氧化铝工艺

生产氧化铝工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法,例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。
拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法,其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。
70年代以来,对酸法的研究已有较大进展,但尚未在工业上应用。
碱石灰烧结法适用于处理高硅的铝土矿,将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料,在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙(2CaO·SiO2)和钛酸钠(CaO·TiO2组成的熟料。
然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。
此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。
如果溶出条件控制适当,原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应,而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。
溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程,SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。
把CO2气体通入精制铝酸钠溶液,和加入晶种搅拌,得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。
氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。
水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
碱石灰烧结法的主要化学反应如下:烧结:Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2熟料溶出:Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4(溶解)Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH(水解)脱硅:1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O↓+3.4NaOH3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH分解:2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2ONaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是:在熟料烧成中采用低碱比配方,在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液,以抑制溶出时的副反应损失,使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94~96%和92~94%。
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2.2高压溶出 • 溶出是拜耳法生产氧化铝的两个主要工序之一。 溶出的目的在于将铝土矿中的氧化铝水合物溶解 成铝酸钠溶液。溶出效果好坏直接影响到拜耳法 生产氧化铝的技术经济指标。
• 溶出工艺主要取决于铝土矿的化学成分及矿物组 成的类型。
• 溶出过程的主要技术条件和经济指标有:溶出温 度、溶出时间、Al2O3溶出率、热耗等。
由于料浆液固比影响过滤效率,因此,在一
般情况下,都先将氢氧化铝料浆进行浓缩,
然后再进行过滤分离。
2.6 氢氧化铝焙烧
• 焙烧就是将氢氧化铝在高温下脱去附着水和结晶
水,并使其晶型转变,制得符合电解要求的氧化 铝的工艺过程。所以氧化铝的许多物理性质,特 别是比表面积、α- Al2O3含量、安息角、密度等主 要决定于煅烧条件。粒度和强度与煅烧条件也有
• ③促使铝酸钠溶液进一步脱硅。由于铝酸钠溶液
பைடு நூலகம்
中氧化硅的平衡浓度随氧化铝浓度升高而增大,
为了保证氢氧化铝质量,必须要求精液中氧化硅 的硅量指数在250以上。由于分离后的赤泥附带 有一部分铝酸钠溶液,为了减小Al2O3和Na2O的 损失,所以要对赤泥进行洗涤。
2.4 晶种分解 • 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
二、各主要工段简介
2.1 原矿浆制备:
•
原矿浆制备是氧化铝生产的第一道工序。所谓的原矿浆 制备,就是把拜耳法生产氧化铝所用的原料,如铝土矿、 石灰、铝酸钠溶液等按一定的比例配制出化学成分、物 理性能都符合溶出要求的原矿浆。对原矿浆制备的要求 是:
1) 参与化学反应的物料要有一定的细度; 2) 参与化学反应的物质之间要有一定的配比和均匀混 合。 因此原矿浆制备在氧化铝生产中具有重要作用。能否 制备出满足氧化铝生产要求的矿浆,将直接影响到氧化 铝的溶出率,影响赤泥沉降性能、种分分解率以及氧化 铝的产量等技术经济指标。
拜耳法氧化铝生产工艺

拜耳法氧化铝生产工艺
嘿,朋友们!今天咱来聊聊拜耳法氧化铝生产工艺,这可真是个有趣又重要的玩意儿啊!
你想想看,氧化铝就像是我们生活中的一个小魔术道具,而拜耳法就是那神奇的魔术手法。
它能把一些看起来普普通通的矿石变得闪闪发光,变成我们需要的氧化铝呢!
首先呢,这就像是一场烹饪,得先把原料准备好。
那些含铝的矿石就是我们的食材,得精挑细选,不能有杂质哦。
然后呢,就进入了关键的步骤啦!把矿石放到一个大熔炉里,就像在给它们洗一个热乎乎的澡,让它们开始发生奇妙的变化。
在这个过程中,温度啊、压力啊这些可都得把握得恰到好处,不然可就做不出美味的氧化铝啦!这就好比炒菜时火候的掌握,火大了会糊,火小了又不熟。
接着,一系列复杂的化学反应就开始啦!就好像一场盛大的舞会,各种分子在里面欢快地跳动、结合。
经过这一番折腾,氧化铝就慢慢现身啦!
然后呢,还要对氧化铝进行提纯和加工,把它变得更加纯净、更加完美。
这就像是给一件艺术品打磨、抛光,让它焕发出耀眼的光芒。
你说这拜耳法是不是很神奇?它就像一个默默工作的魔法师,在我们看不见的地方施展着它的魔法,为我们的生活带来了那么多的便利和惊喜。
咱们日常用的好多东西,像手机啊、电脑啊,里面都有氧化铝的功劳呢!没有拜耳法生产出来的氧化铝,这些高科技玩意儿可就没那么容易出现在我们身边啦!
所以啊,可别小看了这拜耳法氧化铝生产工艺,它可是我们现代生活的幕后英雄呢!它让我们的世界变得更加丰富多彩,更加充满活力。
怎么样,是不是对它刮目相看啦?。
拜耳法氧化铝生产工艺

拜耳法氧化铝生产工艺
拜耳法是一种常用的氧化铝生产工艺,下面是关于拜耳法氧化铝生产工艺的相关介绍。
拜耳法氧化铝生产工艺是指以铝土矿为原料,经过研磨、酸溶、饱和、沉淀、烘干等步骤制取氧化铝。
其工艺流程主要包括酸溶、过滤、烧结、冷凝等步骤。
首先是酸溶步骤。
将铝土矿与稀硫酸进行反应,生成含铝酸化物的溶液,并增加碱性物质调节溶液的pH值。
接下来是过滤步骤。
将酸溶液通过过滤设备,过滤出固体残渣和液相。
固体残渣中含有未被反应的铝土矿及其他杂质。
然后是烧结步骤。
将过滤后的液相通过加热设备进行脱水,脱除溶液中的水分,得到氧化铝的烧结体。
最后是冷凝步骤。
将烧结体经过冷却设备,冷却至室温,并通过气体分离装置分离出其中的气体组分。
拜耳法氧化铝生产工艺具有以下特点:1. 原料成本低。
铝土矿是一种广泛存在的矿石资源,具有丰富的储量。
2. 生产效率高。
拜耳法可以高效地将铝土矿转化为氧化铝,生产效率高。
3. 产品质量稳定。
拜耳法制取的氧化铝质量稳定,符合工业生产的要求。
拜耳法氧化铝生产工艺在铝工业中得到广泛应用,且不断进行技术改进,提高生产效率和产品质量。
拜耳法生产氧化铝工艺流程简介

拜耳法生产氧化铝工艺流程简介拜耳法适于处理高品位铝土矿,这是用苛性碱溶液在一定的温度下溶出铝土矿中的氧化铝的生产方法,具有工艺简单、产品纯度高、经济效益好等优点。
基本原理拜耳法的基本原理有两个。
一个是铝土矿的溶出;一个是铝酸钠溶液的分解。
溶出是用苛性碱溶液在一定的条件下(加石灰、碱浓度、温度、时间及搅拌等)溶出铝土矿中的氧化铝,反应为Al2O3·H2O+2NaOH=2NaAlO2+2H2OAl2O3·3H2O+2NaOH=2NaAlO2+4H2OSiO2+NaOH+NaAlO2=Na2O·Al2O3·2SiO 2·2H2O+H2O一水铝石或三水铝石溶解形成铝酸钠进入碱液中,而其它杂质不进入溶液中,呈固相存在,称赤泥。
三水铝石(Al2O3·3H2O)的溶解温度为105℃,一水硬铝石(α-Al2O3·H2O)为220℃,一水软铝石(γ-Al2O3·H2O)为190℃。
分解是利用NaAlO2溶液在降低温度、加入种子及搅拌的条件下析出固相Al(OH)3,分解反应为NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaOH 种子即为Al(OH)3,加入量(以Al2O3量计算)为溶液中Al2O3含量的一倍以上;温度控制为从75℃降到55℃;搅拌时间为60h左右。
所得Al(OH)3再经焙烧脱水变成Al2O3;并使Al2O3晶型转变,满足铝电解的要求,焙烧反应为Al2O3·3H2O 225℃γ-Al2O3·H2O + 2H2Oγ-Al2O3·H2O 500℃γ-Al2O3 + H2Oγ-Al2O3 900~1200℃α-Al2O3工艺流程及主要技术条件拜耳法的生产工艺主要由溶出、分解和焙烧三个阶段组成。
全流程主要加工工序为:矿石的破碎、均化及湿磨、高温高压溶出、赤泥分离洗涤、叶滤、种子分解、母液蒸发及氢氧化铝焙烧。
拜耳法生产氧化铝的基本原理

拜耳法生产氧化铝的基本原理
拜耳法生产氧化铝是一种新型的生产氧化铝的化学工艺,已经被普遍应用于金属表面处理行业。
其基本原理是通过将氧化铝直接转化为氢氧化碳来生产氢氧化铝,从而实现氧化铝生产。
从化学反应上看,拜耳法生产氧化铝的原理是通过电解反应,其中电极反应式为:
正极:2OH--+2H+ = H2O +2H2
2H2 + O2 = 2H2O
也就是说,在电解过程中,在正极上发生的反应使氧化钠产生氢氧化氢,而反应过程中负极上发生的反应使氢氧化铝产生氢氧化铝,最终氢氧化铝释放出来便会析出氧化铝沉淀。
拜耳法所使用的气体一般为氢、氮、氧、二氧化碳,氢气能够提供电解,从而起到氧化铝的溶解作用,氮气则对氧化铝的沉淀有较好的稳定作用,而氧气则有利于捕获沉淀的氧化铝,二氧化碳有利于调节接触能量,从而实现氧化铝的高质量的生产。
拜耳法生产氧化铝的优点是电解过程中水的反应产物为H2O,极少有有毒有害的物质排放,因此有利于环境保护;使用氢氮氧气体可以控制和优化比表面积和比容量,有利于生产现场的操作及控制。
拜耳法生产氧化铝

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟拜耳法生产氧化铝所谓“拜耳法”系奥地利化学家K·J·Bayer 于1887 年发明的处理优质铝土矿制取氧化铝的一种方法。
拜耳法就是用含有大量游离苛性碱的循环母液处理铝土矿,溶出其中的氧化铝得到铝酸钠溶液,往铝酸钠溶液中添加氢氧化铝晶种,经过一定时间的搅拌分解就可以析出氢氧化铝,分解母液经蒸发后用于溶出下一批铝土矿。
拜耳法生产中经常用到苛性比、硅量指数、循环效率、晶种系数等概念。
拜耳法就是用碱溶出铝土矿中的氧化铝。
工业上把溶液中以NaAlO2 和NaOH 形式存在的Na2O 叫做苛性碱(记作Na2Ok),以Na2CO3 形式存在的Na2O 叫做碳酸碱(记作Na2Oc),以Na2CO4 形式存在的Na2O 叫做硫酸碱(记作Na2O),所有形态的碱的总和称做全碱(记作Na2Ot)。
苛性比就是铝酸钠溶液中的Na2Ok 与Al2O3 的摩尔比,记作αko。
美国习惯用铝酸钠溶液中的Al2O3 与Na2Ok 的质量比表示,符号A/N。
硅量指数指铝酸钠溶液中的Al2O3 与SiO2 含量的比,符号A/S。
循环效率指铝酸钠溶液中的1t Na2O 在一次拜耳法循环中产出的Al2O3 的量(t),用E 表示。
它表明碱的利用率的高低。
晶种系数(种子比)指添加晶种氢氧化铝中的Al2O3 数量与分解原液中的Al2O3 数量之比。
分解离指分解出氢氧化铝中的Al2O3 数量占精液中所含Al2O3 数量之比。
计算式为:η=(1-αa/αm)×100%式中αa,αm-分别表示分解精液和分解母液的苛性比值。
拜耳法生产包括四个过程:(1)用αk=3.4的分解母液溶出铝土矿中的氧化铝,使溶出液的αk=1.6~1.5;(2)稀释溶出液,洗涤分离出精制铝酸溶液(精液);(3)精液加晶种分解;(4)分解母液蒸发浓缩至苛性碱的浓度达到溶出要求(230~280g/L)。
拜耳法生产氧化铝的工艺流程如图1 所示。
拜耳法氧化铝溶出原理和工艺

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺摘要拜耳法用于生产氧化铝是目前生产氧化铝的主要工业方法,生产氧化铝的工艺有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。
关键词拜耳法;氧化铝;原理工艺中图分类号tf82 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)87-0197-02拜耳法用于氧化铝生产已有近百年的历史,几十年来已经有了很大的发展和改进。
目前仍是世界上生产氧化铝的主要工业方法。
拜耳法用在处理低硅铝土矿(一般要求a/s为7~10),特别是用在处理三水铝石型铝土矿时流程简单,作业方便、能量消耗低,产品质量好等优点。
现在除了受原料条件限制的某些地区外,大多数氧化铝厂都采用拜耳法生产氧化铝。
拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时工艺条件要苛刻一些。
拜耳法最主要的缺点是不能单独地处理氧化硅含量高的矿石。
1 拜耳法生产氧化铝的原理基本原理是拜耳法精心研究出来的。
他在1889年的第一专利谈到用氢氧化铝的晶粒作为种子,使铝酸钠溶液分解,也就是种子分解法。
1892年提出第二个专利系统地闸述了铝土矿所含氧化铝可以在氢氧化钠溶液中溶解成铝酸钠的原理,也就是今天所采用的溶出工艺方法。
此法用在处理低硅铝土矿,特别是处理三水铝石型优质铝土矿,其经济效果远非其他生产方法所能比拟。
直到现在工业生产上实际使用的拜耳法工艺还是以上述两个基本原理为依据。
为了纪念拜耳称之为拜耳法。
原理归纳如下。
用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而制得铝酸钠溶液,采用溶液降温、加晶种、搅拌的条件下,从溶液中分解出氢氧化铝,将分解后母液(主naoh)经蒸发用来溶出新的一批铝土矿,溶出过程是在加压下进行的。
拜耳法的实质也就是下一反应在不同的条件下交替进行:2 拜耳法生产氧化铝的工艺由于各地铝土矿成份和结构的不同所以采用的技术条件各有特点,各个工厂的具体工艺流程也常有差别。
拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿的基本流程如图1所示。
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我国铝土矿特点
我国铝土矿资源丰富,储量大;高铝、高硅、
低铁;铝硅比较低,中低品位铝土矿居多; 多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿。
铝酸钠溶液
铝酸钠溶液成分
铝酸钠溶液分子比 铝酸钠溶液结构 铝酸钠溶液诱导期 铝酸钠溶液稳定性及其影响因素
铝酸钠溶液
工业铝酸钠的主要成分是NaAl(OH)4、
NaOH、Na2CO3、Na2SiO4等。通常把 NaAl(OH)4中的Na2O叫做化合碱;把 NaOH中的Na2O叫做游离碱,把Na2CO3中 的Na2O叫做碳酸碱,并把碳酸碱和苛性碱统 称为全碱。
铝酸钠溶液分子比
铝酸钠溶液的分子是指溶液中的苛性碱与氧化 铝的摩尔比,用MR表示: 分子比(MR)=苛性碱(Na2O)(mol)/氧 化铝(Al2O3)(mol)=苛性碱(g)/氧化 铝(g)×1.645
氧化铝水合物
氧化铝水合物是由OH-、O2-、Al3+构成的化合物,其中 并不含水分子,是人们对该种化合物的俗称。 氧化铝水合物是铝土矿中的主要矿物。自然界中OH-、O2-、 Al3+构成的化合物主要有三水铝石、一水软铝石、一水硬铝 石和刚玉。其分子式为: 三水铝石:Al(OH)3、一水软铝石:γ-AlOOH、一水 硬铝石:α-AlOOH、刚玉:Al2O3。氧化铝水合物的化学性 质也由于其结构不同而有很大差别。化学活性按下列次序递 减: 三水铝石化学活性最大、一水软铝石次之、一水硬铝石 较弱、刚玉则是非常稳定的氧化铝。
氧化铝外观为白色粉末,结晶状态为六方晶体结 构,分子式通常写为Al2O3,分子量为101.96。 氧化铝是典型的两性氧化物,不溶于水,可溶于 无机酸和碱性溶液,由于其结晶形式不同,在酸、 碱溶液中的溶解度及溶解速度也不同。 氧化铝有多种同素异构体,如:α-Al2O3、βAl2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3、θ-Al2O3、K-Al2O3、 δ-Al2O3。而常见稳定结构的氧化铝主要是αAl2O3、γ-Al2O3。 α-Al2O3性质稳定,熔点2050℃,沸点2900℃, 比重3.9-4.0g/cm3。 γ-Al2O3是将各种Al(OH)3加热脱水获得的, γ-Al2O3呈立方晶系。晶格常数α=7.91À。
酸法生产氧化铝
酸法生产氧化铝就是用硫酸、盐酸、硝酸等无机酸处 理铝矿石,得到含铝盐溶液,然后用碱中和这些盐溶 液,使铝成氢氧化铝析出,焙烧氢氧化铝或各种铝盐 的水合物晶体,便得到氧化铝。 用酸法处理铝矿石时,存在于矿石中的铁、钛、钒、 铬等杂质与酸作用进入溶液中,这不但引起酸的消耗, 而且它们与铝盐分离比较困难。氧化硅绝大部分成为 不溶物进入残渣与铝盐分离,但有少量成为硅胶进入 溶液,所以铝盐溶液还需要脱硅,而且需要昂贵的耐 酸设备。 用酸法处理分布很广的高硅低铝矿(如粘土、高岭土、 煤矸石和煤灰)在原则上是合理的,在铝土矿资源缺 乏的情况下可以采用此法。
铝土矿破碎
从矿山开采的矿石一般呈不规则形状。根据目前破碎设备的生产性能, 一次破碎成符合磨矿粒度要求的细颗粒很困难,所以,破碎一般采用分 段破碎,将破碎分成粗碎、中碎、细碎过程进行。 由直径1500mm~500 mm的矿石破碎成400~125 mm,叫粗碎; 由400~125 mm破碎成100~25 mm叫中碎; 由100~25 mm破碎成25~5 mm叫细碎。 影响矿石破碎的因素很多,主要与矿石的结构、硬度、形状大小以及均 匀性等物理性质有关。 铝土矿破碎主要有以下几种方法:压碎、壁碎、折断、磨剥、击碎。
配矿计算
假设已知两种铝土矿的成分如下: SiO2(%) Fe2O3(%) Al2O3(%) A/S 第一种 S1 F1 A1 K1 第二种 S2 F2 A2 K2 要求混矿的A/S为K,计算两种矿石的配矿比例。 根据条件必须是K1<K<K2或K1>K>K2,否则达不到调整要求。 假设第一种矿石用1吨时,需要配入第二种矿石X吨,根据铝土矿铝硅比 的定义进行计算:
配碱
单位矿石所需要的循环母液量叫配碱量。 生产中,要求溶出液具有一定分子比。此指标是工厂根据具体生产条件 而确定。配碱量主要考虑以下三方面的用碱量: (1)铝酸钠结合碱。例如当规定的MR=1.45时,即是溶出一个分子的 氧化铝,在溶液中就要保留有1.45个分子的氧化钠; (2)与氧化硅反应生成钠硅渣所需碱。矿石中有一公斤的氧化硅就要 配入M(Kg)的苛性钠; (3)在溶出过程中由于反苛化反应和机械损失的苛性碱。 但配料时加入的碱并不是纯苛性氧化钠,而是生产中返回的循环母液。 循环母液中除苛性氧化钠外,还有氧化铝、碳酸钠和硫酸钠等成份。所 以在循环母液中有一部分苛性氧化钠与母液本身的氧化铝化合,称为惰 性碱。剩下的部分才是游离苛性氧化钠,它对配料才是有效的。
铝酸钠溶液结构
通过对铝酸钠溶液进行的大量的研究揭示,铝酸钠溶液是 离子真溶液,铝酸钠溶液能够完全解离为钠离子和铝酸 根离子。 关于铝酸钠溶液的结构问题,实质是指铝酸根离子的组成 及结构。 根据近年来的研究结果,可归纳为以下几点: (1)在一定温度下,中等浓度的铝酸钠溶液中,铝酸根 离子是以Al(OH)4-为主。据此,从铝或氢氧化铝转入溶 液的阳离子A13+与4个OH-化合时形成Al(OH)4-。3个 OH-离子与阳离子A1 3+以正常的价键结合,而第4个 OH-离子则以配价键结合Al(OH)4-离子有正规的四面结 体构。 (2)在稀溶液中且温度较低时,铝酸根离子以水化离子 [Al(OH)4-](H2O)x形式存在; (3)在较浓的溶液中或温度较高时,发生Al(OH)4-离子
铝酸钠溶液诱导期
铝酸钠溶液的诱导期即过饱和铝酸钠溶液自发分解析 出氢氧化铝的时间长短。诱导期即是在开头一段时 间内溶液不发生明显的分解,在此期间溶液主要是 发生内部变化—离子聚合或晶核开始形成。 诱导期的长短取决于溶液的组成(浓度、αK杂质和温 度)等因素。αK和浓度高以及有机物等存在时,诱 导期长。添加晶种时也有诱导期,但诱导期的延续 时间比不添加种子时短得多。以至在晶种量较多时 延续时间只有几分钟甚至完全消失。
为:三水铝石型铝土矿;一水软铝石型铝土 矿;一水硬铝石型铝土矿和混合型铝土矿。
铝土矿铝硅比
铝土矿中的硅是碱法处理铝土矿制取氧化铝过 程中最有害的杂质,铝土矿的铝硅比是衡量 铝土矿质量的主要指标之一。 铝硅比是指铝土矿中的氧化铝和二氧化硅的质 量比:即 A/S=矿石中的氧化铝质量/矿石中的二氧化硅质 量。 通常写为:A/S= Al2O3/ SiO2
矿石破碎方法
(1)压碎:利用两破碎工作面逼近时加压,使物料破碎。此法的特点 是作用力逐步加大,作用力的范围较大,适用于破碎较硬的矿石。 (2)壁碎:破碎工作是由尖齿楔入物料的壁面而完成的。其特点是 作用力的范围较为集中而发生局部破裂。此法适用干脆性矿石的破碎。 (3)折断:物料在破碎工作面间如同承受集中负荷的支点梁,除在 外力作用点处受壁力之外,矿石本身发生折屈而破碎。 (4)磨剥:破碎工作面在物料上相对移动,对物料施加剪压力,这 种力是作用在物料的表面上。此法适用于细粒物料的磨矿。 (5)击碎:利用击碎力的瞬间作用于物料上使物料破裂,是动力破碎。
铝酸钠溶液稳定性及其影响因素
铝酸钠溶液的稳定性是指从过饱和铝酸钠溶液开始 分解析出氢氧化铝所需时间的长短。 形成铝酸钠溶液后立刻开始分解或经过短时间后即 开始分解的溶液,称为不稳定的溶液。能够存放很 久仍不发生明显分解的溶液,称为稳定的溶液。 影响工业铝酸钠溶液稳定性的主要因素有: 溶液的分子比;溶液温度;溶液的氧化铝浓度;溶液 中的杂质等。
酸碱联合法生产氧化铝
酸碱联合法是先用酸法从高硅铝矿石中制取 含铁、钛等杂质的不纯氢氧化铝,然后再用 碱法处理。这一流程的实质是用酸法除硅, 碱法除铁。
热法生产氧化铝
热法适合于处理高硅高铁的铝矿,其实质是 在电炉中熔炼铝矿石和碳的混合物,使矿石 中的氧化铁、氧化硅、氧化钛等杂质还原, 形成硅合金。而氧化铝则呈熔融状态的炉渣 而上浮,由于密度不同而分离,所得氧化铝 渣再用碱法处理从中提取氧化铝。
拜耳法生产氧化铝工序
原矿浆制备
高压溶出 赤泥分离、洗涤 晶种分解 氢氧化铝分离、洗涤 氢氧化铝焙烧
原矿浆制备
原矿浆制备的工艺流程
矿石破碎 配矿 配碱 配石灰 原矿浆液固比调整 预脱硅
原矿浆制备工艺流程
原矿浆制备的主要设备包括:
带式输送机、球磨机、矿浆磨、螺旋分级机。
氧化铝生产方法
碱法
酸法 酸碱联合法 热法
碱法生产氧化铝
碱法生产氧化铝,就是用碱(NaOH或Na2CO3)处理 铝土矿,使矿石中的氧化铝水合物和碱反应生成铝 酸钠溶液。铝土矿中的铁、钛等杂质和绝大部分的 二氧化硅则成为不溶性的化合物进入固体残渣中。 这种残渣被称为赤泥。铝酸钠溶液与赤泥分离后, 经净化处理,分解析出A1(OH)3,将A1(OH)3与碱 液分离并经过洗涤和焙烧后,即获得产品氧化铝。 目前工业上几乎全部采用碱法生产氧化铝。
石灰配入量
拜耳法配料加入的石灰量是以铝矿石中含氧 化钛(Ti02)量计算的,按其反应式要求氧 化钙和氧化钛的克分子比为2.0。
原矿浆液固比调整
在磨矿中,球磨机的下料量要求稳定。因此,原矿浆液比固 的调节是调节循环母液的加入量来实现的。在拜耳法磨矿中, 循环母液由三个点加入,而磨机内和分级机溢流的液固比在 磨矿的操作中要求稳定。因此,调节原矿浆的液固比,实际 上是靠增减加人混合槽的循环母液量来实现。 稳定循环母液的浓度和严格铝土矿的配矿制度,是确保拜 耳法正确配碱的有效措施。同时应尽量减少非生产用水进入 流程及提高石灰质量等,也是拜耳法正确配料,达到良好溶 出指标的重要保证。
预脱硅
为了减轻拜耳法过程中,硅渣在溶出时析出,影响溶出效果, 在原矿浆进入溶出之前进行预脱硅,是减轻结疤的有效途径。 预脱硅就是在高压溶出之前,将原矿浆在90℃以上搅拌610h,添加钠硅渣晶种,使硅矿物尽可能转变为硅渣,该过 程称为预脱硅。 预脱硅过程并不是所有的硅矿物都能参加反应,只有高岭 石和多水高岭石这些活性的硅矿物才能反应生成钠硅渣,保 持较长时间,可以使生成钠硅渣的反应进行得更充分。