提高拜耳法晶种分解率的途径分析
拜耳法晶种分解产出率提高的研究
拜耳法晶种分解产出率提高的研究杨敏（广西华银铝业有限公司）摘要：晶种分解是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，通过对晶种分解过程中精液、分解过程中的温度、时间及结晶助剂CGM添加讨论提高精液产出率的措施。
关键词：精液，分解温度，分解时间，结晶助剂前言晶种分解是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，它不仅影响产品氧化铝的数量及质量，而且直接影响循环效率及其他工序。
因此，提高拜耳法晶种分解的精液产出率，在拜耳法氧化铝生产过程中非常重要。
目前国内外拜耳法氧化铝生产的精液产出率在85kg/m3以上，广西华银铝业有限公司达90kg/m3以上。
从控制过滤来的精液经过三级热交换降温后到达种子过滤区的晶种槽，与种子过滤机的滤饼充分混合后，由晶种泵送到分解首槽，在16个Φ14×31m的平底机械搅拌分解槽内进行晶种分解，其分解过程中利用中间降温板式及自然降温对料浆降温，料浆经长时间的分解后，由分级机组进行分级，底流供给焙烧车间的平盘过滤机。
末槽的氢氧化铝料浆自压到种子立盘过滤机进行过滤，滤饼到晶种槽与精液混合，滤液经立式叶滤机液固分离后，滤液经板式热交换器升温后蒸发浓缩后循环磨矿。
1、提高种分产出率的途径在生产中，精液产出率的计算方式为：产出率=Na2Ok精×(Rp精一Rp母)，可以看出，提高精液NK浓度、精液的Rp值和降低母液Rp值，都能提高分解产出率。
根据广西华银铝业有限公司的长期生产实践经验，提高拜耳法部分的产出率，主要是提高精液的RP值和Nk值，降低母液Rp值，从而提高分解产出率。
铝酸钠溶液的晶种分解过程是在添加晶种的条件下进行，其分解反应可以写成入下：Al(OH)4-+xAl(OH)3→(x+1)Al(OH)3+OH-1.1提高精液Rp值及精液Na2O浓度1.1.1 精液氧化铝浓度强化分解过程就是在保证产品质量的前提下,尽可能提高溶液产出率。
由前面的产出率公式可以看出,提高精液氧化铝浓度有利于提高溶液产出率。
提高拜耳法种分分解率的途径
提高拜耳法种分分解率的途径
杨红菊;赵清法
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2002(000)011
【摘要】晶种分解是拜耳法生产氧化铝过程中一个十分重要的环节,种分分解率的高低对种分槽的单位产能和产品质量都有直接的影响.本文结合我厂拜耳法种分分解的生产情况,对造成我厂种分分解率低的原因进行分析,提出降低精液苛性比值、采用中间降温制度、添加活性晶种等,是提高我厂种分分解率的有效途径.
【总页数】3页(P28-30)
【作者】杨红菊;赵清法
【作者单位】中铝山西分公司;中铝山西分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF8
【相关文献】
1.提高拜耳法种分分解率及产品质量的途径探讨 [J], 唐海红;杨红菊;张爱贤
2.浅析拜耳法种分分解率提高的措施 [J], 陈勤霞;
3.提高拜耳法晶种分解率的途径分析 [J], 苏喜振;简宗福;胡全伟
4.提高拜耳法晶种分解率的途径分析 [J], 苏喜振;简宗福;胡全伟
5.提高拜耳法晶种分解率的途径分析 [J], 苏喜振; 简宗福; 胡全伟
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拜耳法的原理和基本流程1解读
• 一水硬铝石主要溶出条件 溶出温度 220～260℃
溶出压力
溶出碱浓度
28～34kg/cm2
250～280g/L
溶出后液苛性比（α）
1.65～1.71
3.2.2 含硅矿物在溶出过程中的行为 SiO2是铝土矿中最常见的杂质，也是碱法 生产氧化铝最有害的杂质。铝土矿中的含硅矿 物有无定形的蛋白石、石英等一类的氧化硅及 其水合物以及高岭石等。
2 Na2O-Al2O3-H2O系中的拜耳法循环图
• 拜耳法生产氧化铝的工艺有许多个工序组成，
其中主要有：铝土矿的溶出、溶出浆液的稀释、 晶种分解和分解母液蒸发等四个工序。
铝土矿的溶出
溶出浆液的稀释 晶种分解
分解母液蒸发 铝酸钠溶液的温度、 浓度、苛性比值等 各不相同
40
至Al2O3· 35 至Al2O3· H2 O点 3H2O点 30
三水铝石型溶出反应式
100C Al(OH)3 2NaOH 2NaAl(OH) 4
也有写成下式的
100C Al(OH)3 NaOH NaAlO2 2H2O
100C Al2O3 3H2O 2NaOH aq 2NaAlO 2 aq
由此可见，溶出时循环母液的 α1愈大，溶出
液的α2愈小，循环效率愈高，而生产1吨氧化铝
所需的循环碱量越小。 在实际生产中存在碱的损失，因此循环母液
1 中的碱含量应等于（ N N损 ） 1 2
3.1.2．拜耳法的基本流程
步骤： 溶出：得到铝酸钠溶液，使氧化铝与杂质分离 稀释：降低铝酸钠溶液的浓度，便于晶种分解，便于赤 泥分离 分解：使铝酸钠溶液中的氧化铝以氢氧化铝的形式析出 蒸发：排出多余的水分，保持水量平衡，使蒸发母液达 到浓度要求 煅烧：除去氢氧化铝的附着水和结晶水，并得到吸湿性 较差的氧化铝以满足电解需求。
提高拜耳法氧化铝种分分解率措施
提高拜耳法氧化铝种分分解率的措施[摘要]本文叙述了氢氧化铝的种分分解机制和目前的生产工艺，并结合新的技术对现有的生产技术工艺做了相应的增加和调整，对工业生产有一定的指导作用。
[关键词] 铝酸钠溶液晶种分解率磁场前言拜耳法生产氧化铝中铝酸钠溶液的分解是一个非常重要的工序。
因其用时长，效率低，经常制约着氧化铝的生产。
分解的目的在于得到量大质优的氢氧化铝和苛性比值较高的种分母液。
分解率是衡量种分作业好坏的一个关键指标，它直接影响到氧化铝产量的高低及循环母液苛性比值的大小，进而影响拜耳法的循环效率。
因此，在拜耳法生产氧化铝过程中，采取什么措施，在保证产品质量和产量的情况下大幅度提高种分分解率，具有非常重要的意义。
1、铝酸钠溶液中氢氧化铝的晶种分解机制铝土矿经过被苛性碱溶出后溶出浆液被洗涤过滤，得到过饱和的铝酸钠溶液，即精液。
虽然过饱和的铝酸钠溶液在降温后能自发分解析出 al（0h）3，但速度慢，粒度细。
为了满足工业生产的要求，过饱和的铝酸钠溶液的分解必须有晶种参加才能快速进行，其反应式可表示如下：铝酸钠溶液与自身析出的氢氧化铝晶体之间的界面张力达d=1.250×10-2n/cm，且此时的氢氧化铝晶核的比表面积极大，不能提供足够大的表面能，因此也就难以成核。
只有外加现成晶种才能使氢氧化铝迅速析出。
添加al（oh）3 晶种的作用机理是把前一批已经分解析出的较细的氢氧化铝作为现成的结晶核心。
在分解氢氧化铝晶体的过程中还伴有其他的物理化学反应，包括次生晶核的形成、氢氧化铝晶体破裂与磨蚀、氢氧化铝晶体长大和氢氧化铝颗粒的附聚等。
2、分解率及其相关的因素分解率是指铝酸钠溶液中析出的氢氧化铝折算成氧化铝的量占分解前的氧铝量的百分比，用？a表示，计算公式为：从计算公式可以看出，要提高分解产出率，可以通过降低分解原液的苛性比和提高分解母液苛性比来实现。
通俗的讲，降低原液的苛性比就是要溶出更多的氧化铝，使得溶出液中的苛性碱和氧化铝的摩尔比值降低。
强化拜耳法种分过程的研究进展
强化拜耳法种分过程的研究进展强化拜耳法种分过程是一种先进的工业生产方法，可以通过多个步骤将化学物质分离成单一的元素和化合物。
其原理是根据目标化学物质的特性和化学反应过程进行条件优化，通过反应、沉淀和提取等步骤，最终得到高纯度的化学物质。
下面将介绍强化拜耳法种分过程的研究进展。
1. 分离与提纯在强化拜耳法种分过程中，分离与提纯是必不可少的步骤。
在此过程中，通常采用各种化学反应或物理方法来实现目标物质的分离和纯化。
例如，可以采用不同的平衡条件，如pH值、温度、反应时间和控制反应速率等，来分离目标物质。
同时，采用沉淀法、萃取法、蒸馏法、结晶法和精制法等方法进行提纯。
2. 新型催化剂的研究催化剂是化学反应过程中非常关键的组成部分。
在强化拜耳法种分过程中，催化剂可以显著提高反应速率、减小温度和节能降耗。
因此，对于强化拜耳法种分过程中催化剂的研究至关重要。
目前，许多研究者致力于开发新的、高效的催化剂，以便更好地满足工业生产的需要。
例如，采用纳米材料、导电材料、金属氧化物催化剂、复合催化剂等新型催化剂。
3. 自动化技术的应用随着科技的进步和自动化设备的发展，强化拜耳法种分过程生产工艺已经越来越依赖于计算机和自动化系统。
现代化的强化拜耳法种分过程更加注重自动化技术的应用。
例如，在反应过程中采用控制系统，可以实现实时监控，自动控制反应参数。
另一方面，在对于盐水、离子交换、膜分离等提纯过程中，自动化技术能够更好地实现连续生产，降低能耗和提高生产效率。
4. 环境友好技术的发展在现代社会，环保越来越受到重视。
因此，在强化拜耳法种分过程的研究中，环保技术也成为了一个重要的方面。
通过使用绿色化学和环保工艺等技术，可以减少对环境的污染和对生态系统的破坏。
例如，采用可再生能源代替化石能源，降低生产过程中的温室气体排放；使用环保型分离剂来替代传统有机石油溶剂，减少污染和废物排放。
综上所述，强化拜耳法种分过程在化学领域的研究及应用日益广泛，在环保与高产能的前提要求下，科学家们加强研究，不断寻求新的成果。
浅谈氧化铝生产中晶种分解过程的影响因素
浅谈氧化铝生产中晶种分解过程的影响因素摘要：晶种分解的提出是以拜耳法生产氧化铝的主要工序手段之一，晶种分解的提出最终是为了得到较好质量的氢氧化铝以及酸性比值相对较高的种分母液，继而通过全面提升拜耳法的循环效率，达到最佳的工作效果。
本文简约的介绍了拜耳氧化铝生产之中的晶种分解过程的实际影响因素，以求更好地加快相关管理工作技术的有序推进，尽可能地加快晶种分解过程的全面落实，得到最佳的氧化铝产品。
关键词：拜耳法；晶种分解；分解率晶种分解的提出最终是为了得到质量最佳的氢氧化铝以及苟性比值较高的一种种分母液，在具体的实践操作过程中，分解率以及颗粒度之间相互制约影响，需要我们在实际工作背景下，选择最佳的分解作业基础条件，才能保证产品有着适度的颗粒分布效果，同时也能在此背景下获得最高的出产效果，这也是现阶段晶种分解工序分析需要应对解决的一项主要的问题。
一、分解温度的实际影响1、初温的控制管理在现有的环境下，要想得到最佳的生产效率，温度得到有效地降低，可以获得较高的分解工作效率以及分解槽的实际生产管理产能效果。
分解初温控制质量相对较低，由于溶液内部的黏度得到较为明显的提升，溶液内部工作效果的稳定性也得到了显著的提升和增加，反而会让整个分解的工作速度逐渐地降低。
分解初温的过程中初温较高，对于提升产品质量有着较为优越的影响，若是在较低的环境质量下进行细致化的分解，分解初期的温度相对较低，分解物质中的不溶性钠实际含量相对较高，这种情况下必然会影响整个产品的实际质量效果。
2、影响初温的实际因素分析在现有的晶种分解工作推进落实下，分解温度的实际影响本身是因为三方面的影响因素所导致。
一是稳定的精液含量以及稳定的母液量之间都会影响初温的实际效果。
二是选择较为合适的降温设备，只有选择较为合适的降温设备才能保证最佳的降温效果。
三是降温设备的清洗质量，才能保证换热的实际效率。
3、阶梯降温为了保证高质量地分解质量标准，同时在此背景下获得颗粒较粗、质量较好的氢氧化铝，就需要在当前工作背景下，以阶梯降温分解的模式制度，进行晶种分解，分解初期过高的饱和度，分解的实际速度相对较快，但是在现有环境下，随着分解过程的逐渐扩展实施，虽然溶液本身的操作比值逐渐的提升，溶液的饱和度也在此背景下逐渐的缩小，但是在温度降低的过程中，分解仍旧在一定环境条件下进行着持续的分解处理。
拜耳法生产氧化铝控制种分粒度的措施
拜耳法生产氧化铝控制种分粒度的措施摘要：晶种分解产出的氢氧化铝，其粒度和强度在生产上都有一定要求。
然而其粒度分布存在周期性变化的状况，目前尚无法避免。
作为生产组织者就要立足于工厂生产实际，综合探讨各种因素，制定出符合生产工艺的种分作业制度，最大程度上实现氢氧化铝的粒度控制在工艺要求的范围之内。
关键词：氢氧化铝粒度粒度分布周期性控制措施1 前言中美铝业氧化铝生产采用拜耳法生产工艺，所采用矿石为一水硬铝石，矿石铝硅比8左右，产品质量等级为一级品，砂状氧化铝。
本厂自投产以来所产出的氧化铝各项质量指标十分优良，各项指标远高于一级品要求。
可是缘于种分分解工序产出的氢氧化铝粒度分布呈周期性变化，产品粒度仍没有摆脱周期性细化的状况。
氢氧化铝颗粒过细，危害很大：易吸附碱液及杂质，对洗涤及过滤造成困难；降低立盘过滤机及平盘过滤机的设备产能；种分母液浮游物增高，造成实际分解率降低；洗涤时增加了洗涤水量及蒸发量；同时焙烧电收尘负担加大、烟囱烟气出口含尘升高等一系列问题的出现，因此获得粒度较粗且比较均匀的氢氧化铝是是生产上要求。
生产砂状氧化铝，种分分解工序产出的氢氧化铝粒度生产工艺指标一般为小于44μm的颗粒百分含量≤12%（粒度分析方法：干法筛分粒度分析，采用SDB-200顶击式标准振筛机）。
2 本种分工艺概述分解工序采用一段法工艺流程，16个分解槽连续分解，4#、5#、6#、7#、8#、9#槽上均安装有宽流道板式换热器，逐级降温。
其中1#2#3#为分解首槽；14#、15#为出料槽，16#为缓冲槽。
投用种分槽数一般由分解时间及总液量而定（备用2个）。
种分槽搅拌采用桨叶式机械搅拌。
出料槽上装设两台分级机，由槽液下泵送入水力旋流器，经旋流分级后，颗粒粗的底流送平盘过滤机，溢流返回出料槽。
出料槽通过自压的方式向立盘过滤机供料浆，进行晶种过滤。
滤饼与精液混合后返回首槽作晶种。
分解控制条件为：首槽温度62±1℃,末槽温度52±1℃，晶种固含700～800g/l，分解时间45～60h，分解率≥48%，精液成分AO≥165g/l，ak＜1.54。
种分分解的控制技术
种分分解的控制技术作者：周发星来源：《中国科技博览》2014年第17期[摘要]本文探讨了拜耳法生产氧化铝过程中历时最长的工序（种分分解）的相关参数和因素的影响机制和控制要领，对氢氧化铝生产起到非常重要的指导作用。
[关键词]种分分解过饱和度苛性比值活性晶种中图分类号：F279.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0240-01前言拜尔法种分分解是氧化铝生产中最重要的环节之一，是将沉降洗涤后的溶出液即将过饱和状态存在的铝酸钠溶液在添加氢氧化铝晶种、降低分解温度和不断搅拌的条件下使之分解析出氢氧化铝的过程，是影响氧化铝质量和产量的重要工序。
近几年为了强化分解，还探讨实践通过各种手段提高分解效率或者提高产品的粒度和强度。
一切都是为了控制分解的过程，达到产品产量和质量均较为理想的目的。
但是如果控制不好相关的技术条件和参数，氢氧化铝的产量和质量得不到充分的考虑而出现波动，如果偏重于考虑分解的产出率而轻视了产品粒度，则粒度将细化或者发生周期性变化。
周期性变化较难控制，几个月变化一次，每次变化都给氧化铝生产造成很大的影响，立盘过滤机台时产能急剧下降，从240m3/h下降到160m3/h，导致种分槽液量暴满，蒸发原液供应紧张，立盘母液浮游物升高，循环效率降低，平盘过滤机产能下降，焙烧炉电收尘进口含尘量升高，负荷加重，返尘量增大，仓内积料多等等，严重影响拜尔法系统的正常运行。
要得到产量高，质量好的氢氧化铝，必须学会控制种分分解的8大技术，分别是控制和选择合适的精液苛性比值、选择合适的温度和降温制度、添加高质量的种子和合适的添加量、选择适宜的精液浓度、选择高质量的结晶助剂、配制高性能的活性晶种、控制搅拌的强度和降低杂质的危害。
这些技术有些是一成不变的有些需要根据实际情况而做相应的调整。
1、控制和选择合适的精液苛性比值2、选择合适的温度和降温制度温度直接影响着铝酸钠溶液的稳定性、分解速度、分解率、以及氢氧化铝的粒度。
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注 ：ｋ 指铝 酸钠 溶液 中苛 性碱 与 氧化 铝物 质 的量 比 。 ａ是
我厂拜耳法 １。 生产系统的分解 系统 由 ８个分 ０ｔ
解 槽 和 一 个 化 学 清 洗 槽 组 成 ， 均 有 效 体 积 平
高 分解槽 固含 、 定合 理的 温 降制度 、 当延 长 分解 时 间等提 高分 解率 的有 效途 径 。 制 适
关键 词 ： 分解率 ； 液 ； 精 固合
中 图分类 号 ： Ｑ ３ 。 Ｔ ｌ３ １
文献 标志 码 ： Ａ
文章 编号 ：６ ４ ３ ２ （０ ８ ０ —０ ３０ １ ７— ３ ６ ２ ０ ） ４０ ３— ４
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第 ２ 卷 第 ４ ５ 期
Ｖｏ１２ Ｎｏ． ．５ ４
新 乡学院 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｉｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｘａ ｇ Ｕ ｖ ｒ ｉ （ ｔ ｒｌ ｃ ｎ ｅ Ｅ ｉ ｏ ） Ｘｉ ｅｓｔ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｙ ｅ ｉ
２０ ０ ８年 １ 月 ２
Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０８
提 高 拜 耳 法 晶种 分 解 率 的途径 分 析
苏喜振 ， 简宗福 ， 胡全伟
（ 马煤 业集 团 氧化铝 技 改工 程工 艺 技术 部 ， 南 三 门峡 ４ ２０ ） 义 河 ７ ４ ０
摘
要 ：结合 生产 实际 。 分析 造成 种 分分 解率 低 的原 因 ． 出 了降低 溶 出液 ａ 、 小精 液 ａ 提 ｋ减 ｋ与溶 出液 ａ ｋ的差 、 当提 适
０ 引 言
来 的 晶种混 合后送 入分 解槽首 槽并 进行 连续 分解如 表 ｌ 示 。 所
表 ｔ 我 厂 近年 来拜 耳法 系统 主要技 术 指标 完成 情况
在拜 耳法生产氧化铝的过程 中， 分解 率是衡 量种
分作 业 效 果 的 主要 指 标 ， 是用 铝 酸 钠 溶 液 中 氧化 铝 它 分 解 析 出 的百 分 数 来 表 示 的 。种 分 是 拜 耳 法 生 产 氧 化 铝过 程 中耗 时最 长 的一 道 工序 （０ｈ左 右 ）且 需 要 ６ ，
加入很多晶种 ， 而分解 率最高也 只能 达到 ５ 左右 ， ５
远 低 于在 理 论 上 可 以达 到 的 分 解 率 。］ 过 对 长期 生 【经 １
产实践的研究 ， 出了导致拜耳法种分分解率低 的主 找 要原因， 并提出了解决 问题的方法 。
ｌ义 马煤 业 集 团氧 化 铝生 产 现 状