贵州某高硫铝土矿焙烧过程能耗分析
高硫铝土矿脱硫技术的研究现状

矿产资源M ineral resources 高硫铝土矿脱硫技术的研究现状谷立轩(贵阳铝镁设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550081)摘 要:氧化铝工业的发展主要受限于铝土矿资源,但高硫铝土矿在工业应用上的潜力并没有得到广泛发掘。
本文重点介绍了铝土矿中硫含量过高会给生产带来哪些方面的危害,并详细阐述了国内外铝土矿主要的脱硫工艺,分析了各种脱硫技术的利弊,提出了适用与现阶段的脱硫方法,也对今后铝土矿脱硫技术进行了展望。
关键词:高硫铝土矿;脱硫;氧化铝中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)24-0105-2Research status of high sulfur bauxite desulfurization technologyGU Li-xuan(Guiyang Aluminum and Magnesium Design and Research Institute Co.,Ltd.,Guiyang 550081,China)Abstract: The depletion of domestic bauxite resources has seriously restricted the development of alumina industry, but a large number of high-sulfur bauxite has not been widely used in industry. This paper mainly introduces the harm of sulfur in the production of alumina from high sulfur bauxite, and expounds the domestic and foreign bauxite desulfurization technology in detail, analyzes the advantages and disadvantages of various desulfurization technologies, puts forward the applicable and current desulfurization methods, and also looks forward to the future desulfurization technology of bauxite.Keywords: high sulfur bauxite; desulfurization; alumina1 概述伴随我国氧化铝工业的飞速发展,行业对高品位铝土矿的需求逐步增大,致使现有铝土矿品位越来越低,这对我国铝工业未来的生存与发展构成了严峻威胁,但国内大量高硫铝土矿资源却没有受到应有的重视。
高硫铝土矿流化焙烧脱硫及对溶出性能的影响

( colfMae a n tl ry N r es r n e i , hn a g1 0 0 , io i C ia Sh o o t il a dMe l g , ot at n U i rt S ey n 1 0 4 La n g, hn ) rs au h e v sy n
Absr c t a t:Hih s lu a x t s r atn r te td wih rtr i n h fe t fr a tn e e au e a d tme o g u f rb u i wa o sig p er ae t oa y k l a d t e ef cso o si g tmp rt r n i n e n s lu o t n n d g sin e o ma c f h g s lu a xt r iv siae . u t e t d e n d s lh z 土o u f rc ne ta d ie to p r r n e o ih u f r b u ie we e n e tg td F rh r su is o e up u ain f me h n s a d r a tn c a im fhg u f rmi e a r o d ce c a im n o sig me h n s o ih s lu n rlwe e c n u td.T e e p rme tlr s ls id c td t a uf r h x e i n a e u t n i ae h ts l u e e n n b u i ss c e sul ic a g d i a o n h ul rc ne to g uf rb u i c iv d t ei d s lme ti a xt wa u c s fly d s h r e n g sfr a d t e s f o t n fhih s l a xt a h e e h n u - e m u u e
人教版高一下学期第一次质量检测化学试卷及答案

人教版高一下学期第一次质量检测化学试卷及答案一、选择题1.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列说法不正确...的是( )A.焙烧时产生的SO2气体可以用NaOH溶液吸收B.滤液中的铝元素主要以AlO2-存在,可以往滤液中通入过量二氧化碳,经过滤、灼烧生产氧化铝C.可以将少量Fe3O4产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色则证明产品中含有FeOD. Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16【答案】C【分析】高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,以此解答该题。
【详解】A.二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应而被吸收,避免污染环境,A正确;B.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以将AlO2-转化为Al(OH)3,灼烧可生成氧化铝,B正确;C.Fe3O4产品溶于稀硫酸中,可生成硫酸亚铁,可与酸性高锰酸钾溶液反应,不能证明产品中含有FeO,C错误;D.“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,设有x mol Fe2O3和y mol FeS2完全参加反应,根据电子得失守恒:2x×(3-8 3)=2y×5+y×(83-2),解得xy=16,所以理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,D正确;故合理选项是C。
江苏省2020高考化学二轮复习题型二化工工艺流程题教案(含解析)

题型二化工工艺流程题1.近几年化工工艺流程题的考查特点近几年江苏卷工艺流程题主要是以物质的制备、物质的分离提纯为考查素材,以工艺流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考查点,将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合在一起的综合型试题。
通常会涉及陌生的化学工业工艺和化学反应,往往给考生较大的冲击力,考生不一定能完全理解整个流程的原理,但一般不会影响答题。
从试题给出的目的出发,主要可分为以物质制备为主要目的的工艺流程和以分离提纯为主要目的的工艺流程。
涉及物质的转化、物质的分离提纯、尾气等废弃物的处理等化学问题,体现了变化观念、证据推理以及科学态度与社会责任的学科素养。
2.解答化工工艺流程题的一般思路(1)读题干,找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词,明确化工生产的原料、产品和杂质。
(2)看问题,根据具体的问题,找出流程中需重点分析的步骤或环节,重点抓住物质流向(进入与流出)、操作方法等。
(3)局部隔离分析,分析加入什么物质,得到什么物质,发生什么反应(或起到什么作用)。
(4)特别提醒:每个题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答。
工艺流程图:3.常考化工术语常考化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应(溶解)速率或使反应更充分,增大原料的转化率(或浸取率)灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水4.常考条件控制(1)控制溶液的pH①调节溶液的酸碱性,使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解)。
②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物(膜)。
③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污,除去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅等。
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。
(2)控制温度:主要从物质性质(热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、挥发性、胶体聚沉等)和反应原理(反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应)两个角度思考。
简论高硫铝土矿中硫的赋存状态及除硫

简论高硫铝土矿中硫的赋存状态及除硫摘要:利用X射线衍射分析和化学分析对高硫铝土矿中硫相的定量分析进行了研究。
讨论了不同形态硫的脱除方法。
含硫铝土矿在不同地区主要以硫化硫(黄铁矿)或硫酸盐硫的形式存在。
通过X射线衍射分析和化学定量分析,他的硫相工作可以准确地研究含硫铝土矿。
铝的主要硫形态含硫铝土矿的测定,可以为铝土矿脱硫方法的选择提供理论指导。
氧化焙烧工艺是脱除高硫铝土矿中硫化物硫的有效方法。
焙烧矿消化液中被侵蚀的矿量高于1.7 g/L,而焙烧矿消化液中被侵蚀的矿量低于0.18 g/L,用碳酸盐溶液洗涤铝土矿可有效脱除硫酸盐硫,矿石中总硫含量降至0.2%以下,可满足生产对硫含量的要求。
关键词:硫铝土矿;赋存状态;脱硫一、概述中国铝土矿资源丰富,储量已达2.3×109t。
高含硫一水硬铝石型铝土矿含量达1.5×108t,矿石主要由铝组成,具有中高比例、中低比例的硅、高比例的硫和中高铝硅比。
大部分矿石是高品位氧化铝,但脱硫后只能用含硫量高的铝土矿。
因此,开发一种经济实用的脱硫方法对工业界来说是非常重要的。
此外,在氧化铝生产过程中,矿石中的硫不仅会造成Na2O的损失,还会导致钢中腐蚀性物质和铁浓度的增加。
增加S2浓度后的解决方案。
例如,当铝矾土的硫含量超过0.8%时,氧化铝的质量会因为Fe的存在而受到损害,蒸发过程中的设备和钢铁分解过程中的设备都会受到腐蚀。
它甚至可以减少氧化铝的消化。
近年来,铝土矿脱硫吸引了氧化铝工业的快速发展。
从铝土矿中提取氧化铝有两种基本方法,即烧结法和拜尔法。
这种烧结工艺的缺点是效率低(低至33%或更低)。
由于成本低,拜耳法是从铝土矿中提取氧化铝最常用的方法。
在拜耳法和脱硫的研究领域,铝土矿主要是脱除钠中的硫铝酸盐溶液或拜耳溶液。
研究发现,脱硫主要是通过添加脱硫剂,即氧化锌或氧化钡来实现的,但这两种方法的基本原理是不同的。
但为了提高脱硫剂的针对性选择,首先要了解硫的相态。
铝冶炼过程中的能量消耗与节约措施

开发和应用节能技术
1 2
开发高效节能熔炼炉
研发高效、低能耗的熔炼炉,提高熔炼效率。
应用智能控制技术
应用智能控制技术,实现铝冶炼过程的自动化控 制,降低能耗。
3
开发新型节能材料
研发新型节能材料,替代传统高能耗材料,降低 能耗。
加强能源管理
建立能源管理体系
建立完善的能源管理体系,制定能源管理制度和标准。
效果
通过实施节能措施,该公司成功降低了铝冶炼过程中的能量消耗,提高了生产效 率和经济效益。
某电解铝厂的节能改造项目
节能改造项目
对电解铝生产过程中的各个环节进行优化和改进,包括电解槽设计、余热回收、能源管理等。
效果
经过节能改造,该厂在保证产品质量和产量的同时,大幅降低了能源消耗和生产成本,提高了企业的市场竞争力 。
铝冶炼过程中的能量消耗与 节约措施
目录
• 铝冶炼过程简介 • 铝冶炼过程中的能量消耗分析 • 节约铝冶炼过程中的能量的措施 • 案例分析 • 结论与展望
01
铝冶炼过程简介
铝冶炼的基本流程
铝土矿开采
从铝土矿中提取氧化铝。
氧化铝生产
通过化学或物理方法将铝土矿中的氧化铝提取出 来。
电解铝生产
将氧化铝在高温和电解条件下还原为金属铝。
清洁能源利用
随着清洁能源技术的发展,未来铝冶炼将更多地利用太阳 能、风能等可再生能源,减少对传统化石能源的依赖,降 低环境污染。
智能化技术
智能化技术将在铝冶炼节能领域发挥重要作用,通过智能 化控制和优化技术,实现能源的精细化管理,提高能源利 用效率。
感谢您的观看
THANKS
铝冶炼过程中的能量消耗
电解过程
电解铝生产是高能耗过程,大约需要13500kWh/t的电能。
高硫铝土矿在焙烧过程中的主要反应

高硫铝土矿在焙烧过程中的主要反应一、引言高硫铝土矿是一种重要的矿产资源,其含有丰富的硫和铝元素。
在工业生产中,高硫铝土矿经常需要经过焙烧过程,以提取出其中的有用金属元素。
然而,高硫铝土矿在焙烧过程中会发生一系列复杂的化学反应,这些反应直接影响着焙烧过程的效果和产物的质量。
深入了解高硫铝土矿在焙烧过程中的主要反应对于优化工艺、提高产能和降低成本具有重要意义。
二、高硫铝土矿的组成和性质高硫铝土矿主要由含有硫、铝等元素的矿物组成,其具体成分包括xxx、xxx、xxx等。
这些矿物中含有大量的硫元素,同时还有一定量的铝元素。
在工业中,高硫铝土矿通常用于生产硫酸铝和其他铝制品,因此其焙烧过程的效果直接关系到产品的质量和市场竞争力。
三、高硫铝土矿在焙烧过程中的主要反应在高温下,高硫铝土矿会发生一系列复杂的化学反应,主要包括以下几个方面:1. 硫元素的氧化反应高硫铝土矿中含有大量的硫元素,其在焙烧过程中会先后发生氧化反应,生成二氧化硫和三氧化硫等气体。
这些气体不仅对环境造成污染,而且还会影响焙烧过程中其他反应的进行和产物的质量。
在实际生产中,需要通过控制焙烧温度、氧气浓度等参数来控制硫元素的氧化反应。
2. 铝元素的转化反应高硫铝土矿中的铝元素主要以氧化铝的形式存在,而氧化铝本身在焙烧过程中也会发生一系列的转化反应。
其中,最重要的是氧化铝和硅酸盐矿物的反应,生成铝硅酸盐和游离的氧化铝。
这些铝硅酸盐矿物不仅影响着焙烧过程的进行,还可以作为重要的原料用于生产水泥和玻璃等产品。
3. 矿石结构的变化在高温下,高硫铝土矿中的矿物结构会发生一定程度的变化,主要包括中间相的转化、矿物颗粒的成长和溶解-析出反应等。
这些变化直接影响着矿石的性质和后续选矿过程的进行,进而影响到焙烧过程的效果和产物的质量。
四、个人观点和总结在高硫铝土矿的焙烧过程中,其主要反应涉及到硫元素的氧化、铝元素的转化和矿石结构的变化等方面。
深入研究这些反应机理,不仅有助于优化焙烧工艺,提高产品质量,还能够减少对环境的污染。
高硫铝土矿脱硫技术研究现状与发展趋势

高硫铝土矿脱硫技术研究现状与发展趋势摘要:我国的优质铝土矿储藏量少,通过开发高硫铝土矿资源,能够保证铝土矿资源安全。
由于高硫铝土矿的储量较多,所以要深入研究高硫铝土矿的脱硫技术,仅供参考。
关键词:高硫铝土矿;脱硫技术;研究现状;发展趋势在国民经济发展、国防建设领域,铝成为重要的战略金属。
我国铝工业稳步发展,但是国内铝土矿资源的供应优先,很难适应氧化铝工业的发展需求。
中国铝土矿的探明储量约为10亿吨,并且以伴生元素杂、铝硅比低、高硅的铝土矿为主,高品位铝土矿资源的储量非常少。
在2021年,我国铝土矿总消费量为12251万吨,对外依存度为67.2%,资源安全保障风险严重。
由于高品位铝土矿的缺失,导致市场上多为低品位铝土矿,以高硫铝土矿为主,因此要探究铝土矿的脱硫技术,从而保证矿产资源的品质。
下表为高硫铝土矿的化学成分。
表1高硫铝土矿的化学成分(%)氧化铝氧化硅氧化铁氧化钛氧化镁氧化钾氧化钠氧化钙硫60 .4713.013.842.230.240.350.0350.451.3451 .5313.688.681.811.010.410.0330.211.2252 .3213.149.731.990.550.330.0370.181.471、高硫铝土矿含硫对氧化铝生产的影响高硫铝土矿的硫元素,以黄铁矿、胶黄铁矿、异构体白铁矿为主,占比99%。
同时包含微量硫酸盐矿物。
采用拜耳法生产工艺时,含硫矿物的氧化还原反应复杂,以硫酸根离子、三氧化硫离子形态进入到铝酸钠溶液内,蒸发液内主要为硫酸根离子,危害拜耳法的生产过程,对氧化铝的产品质量产生影响。
在氧化铝生产过程中,含硫物质的影响非常大。
在溶出阶段,黄铁矿与碱液的反应式如下: (1) (2) (3)第一,高温溶出时,溶液内的硫化钠、过硫化钠会和铁产生反应,从而生成羟基硫代铁酸钠,反应公式如式4-5。
在铝酸钠溶液中,羟基硫代铁酸钠具备较高的溶解度、稳定性,氧化铁杂质无赤泥,在铝酸钠溶液中的溶解度高,从而导致溶出体系铁污染。
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物包 含 一 水 硬 铝 石 [ B —A 1 0( O H) ] 、 高 岭 土 [ A 1 : S i O ( O H) ] 、 方解石 [ C a C O , ] 、 锐钛矿 [ T i O ] 和黄铁矿 [ F e S : ] 、 少量 一水 软铝石 和鲕绿 泥石 , 其
u n d e r 6 0 0 ̄ ( 2 wa s 2 8 . 9 k g e e / t—b a u x i t e ,wh i c h i s b a s i c ll a y c o i n c i d e d wi t h t h e c o mp u t e d r e s u l t .T h e d e s u l f u r i z a t i o n b y c lc a i n a t i o n i s a n e c o n o mi c a n d r e l i — a b l e t e c h n o l o g i c l a s c h e me,wh i c h i s l o we r c o s t a n d c a n e l i mi n a t e t h e h a r m o f s u l f u r nd a o r g a n i c c o mp o u n d.
DOI : 1 0 . 1 3 6 6 2 / j . c n k i . q i s . 2 0 1 7 . 1 】 , O O 2
Ene r g y c o ns u mp t i o n a n a l y s i s o f h i g h— - s u l f u r ba u x i t e c lc a i na t i o n i n Gu i z ho u
Do n g Ch e n g y o n g
( S t a t e P o w e r I n v e s t m e n t C o r p o r a t i o n , B e i y i n g 1 0 0 0 3 3 , C h i n a )
Ab s t r a c t : T h e p i l o t t e s t f o c u s e d o n t h e c a l c i n a t i o n o f h i g h—s u l f u r b a u x i t e i n Gu i z h o u b y us i n g s u s p e n s i o n c a l c i n e r wa s c o n d u c t e d .T he r e s u h s s h o w e d t h a t ,t h e o x i d a t i o n r e a c t i o n o f p y it r e i s e x o t h e r mi c wh i c h c a n c o mp e n s a t e f o r t h e e n e r g y o f c a l c i n a t i o n.Th e a c t u l a e n e r g y c o n s u mp t i o n o f c lc a i n a t i o n t e s t
Ke y wo r d s: h i s h—s u l f u r b a u x i t e;c lc a i n a t i o n;d e s u l f u r i z a t i o n;e n e r y g c o n s ump t i o n
我 国已探 明铝土 矿 资源储 量 中一水 硬铝 石 高硫
成分 如表 1 。
表 1 原料化学成分 , %
2 0 1 7年 第 1 1 期
轻
金
属
・ 5 ・
・
轻金属原料矿 山 ・
贵 州 某 高硫 铝 土矿 焙 烧 过 程 能 耗 分 析
董成勇 0 0 0 3 3 )
摘 要: 采用悬浮态焙烧 炉对贵 州莱高硫铝土矿进行 了焙烧脱硫的半工业化 试验。结果表 明, 黄铁矿在焙烧过程 中氧 化放 热。 起到 能量补偿作 用。温度 6 0 0 ℃时焙烧试验 实际能耗 为 2 8 . 9 k g标均 t 一铝土矿 , 与理论计算值基本吻合 。焙 烧脱硫 能耗 成本低 , 消除了硫和有机物的危 害, 是一种经济 、 可靠的脱硫技 术方案。 关键词 : 高硫铝 土矿 ; 焙烧 ; 脱硫 ; 能耗 中图分 类号:T F 8 0 2 . 6 7 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 0 2~1 7 5 2 ( 2 0 1 7 ) 1 1 —0 0 0 5— 0 4
1 . 1 铝 土矿
研 究选 取 的 是 贵州 某 地 区 高硫 铝 土矿 , 主要 矿
有广 阔的应用前景, 但必须经过脱硫处理 , 消除负二 价硫 的危害 。 目前 , 国内高硫铝土矿脱硫研究方向有焙烧脱 硫、 浮选脱硫 、 过程脱硫三种技术 。相对于浮选脱硫
和过 程脱 硫两 种 湿法 处 理 工 艺 , 采 用 火 法 处 理 的焙
型铝土矿储量占总储量的 1 1 . 0 %_ l - 3 1 , 主要分布在 清镇 等地 区, 特点是高硫 、 高铝硅 比。近几年 , 国内 铝工业发展迅速 , 用于生产的铝土矿品位不断下降,
生产 成 本也逐 步攀 升 。从 长远 来 看 , 高 硫 铝 土 矿也
1 试 验 原 料 及 内容