将焙烧炉尾气用于铝酸钠溶液初分解的方法
填空题 “南山杯”技能比赛
填空题1.经平盘过滤机分离的滤饼是氢氧化铝，滤液是母液。
2.我厂使用的氢氧化铝焙烧装臵是气态悬浮焙烧炉，成品过滤工序的主体设备是平盘过滤机。
3.氢氧化铝滤饼要经过三次洗涤，洗液分别是第二弱滤液、第一弱滤液、热水。
4.为防止隔膜泵橡胶隔膜老化速度过快，进料温度不得大于95 ℃.5.隔膜泵仪表用压缩空气压力需≥5 bar。
6.我厂溶出工序予脱硅温度为 100 ± 5℃。
7.铝硅酸钠溶液中Al2O3和 SiO2的重量比称为硅量指数。
8.氧化铝生产中硅是一种有害物质，每公斤SiO2会造成0.608公斤的Na2Ok和 1公斤的Al2O3损失。
9.溶出赤泥中氧化铝与二氧化硅的重量比称之为溶出赤泥的铝硅比，以符号溶出赤泥A/S表示。
10.铝土矿中不溶性的有用成分——氧化铝水合物，在一定温度下和碱反应，生成可溶性铝酸钠进入溶液；矿石中的铁、钛等杂质的化合物以及绝大部分二氧化硅反应生成不溶性化合物进入固体残渣。
11.铝酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的摩尔比叫做铝酸钠溶液的苛性比值，以符号αk表示。
12.离心泵由泵壳、叶轮、涡壳、进出口管接、连轴器、电机等六部分结构组成。
13.目前氧化铝液固分离设备主要有沉降槽、立式叶滤机、平盘、立盘。
14.氢氧化铝中的主要杂质是SiO2、Fe2O3和Na2O等。
15.氧化铝中的Na2O是由氢氧化铝带来的，氢氧化铝所含的碱有两种，一种是不可洗碱，另一种是可洗碱。
16．溶液浓度和苛性比值是影响种分速度和分解槽单位产能最主要的因素，对氢氧化铝粒度也有明显影响。
17.种子比是添加晶种A L(O H)3中A L2O3的重量与分解原液中的A L2O3重量的比值。
18.分解槽搅拌的目的是使氢氧化铝种子能在铝酸钠溶液中保持悬浮状态，以保证种子与溶液有良好的接触，另一方面还使溶液的扩散速度加快，保持溶液浓度均匀，破坏溶液的稳定性，加快铝酸钠溶液的分解。
19.晶种分解控制的主要工艺参数有进料温度、种子添加量、分解时间、分解率等。
综合类考试题库
职业技能大赛综合类考试题库一、填空1.评价铝土矿的质量不仅看它的氧化铝含量_、铝硅比高低_而且还要看铝土矿的类型及杂质。
2.铝土矿储量排名前五的国家分别为几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度。
3.我国铝土矿的主要类型是一水硬铝石型铝土矿，矿石的特点是高铝、高硅、低铁。
4.根据冶金级氧化铝的物理性质，通常又可将氧化铝分为砂状 _、面粉状和中间状三种类型。
5.铝酸钠溶液中所含氧化铝 _与苛性碱__的质量比叫做铝酸钠溶液的RP。
6.工业上把苛性碱__和_ 碳酸碱 _合称为全碱。
7.高压溶出时，添加石灰可促使针铁矿转化为赤铁矿_，提高氧化铝的溶出率，并使赤泥的沉降分离 _性能得到改善。
8.拜尔法工厂采用晶种分解 _制得氢氧化铝，同时获得 RP值 _较低的种分母液，作为溶出铝土矿的循环碱液。
9.铝土矿的类型对氧化铝的可溶性影响很大，在碱中最易溶出的是三水铝石，最难溶出的是一水硬铝石__。
10.均化库在氧化铝配料过程中实现了矿石的平铺截取，其作用是实现了入磨矿石A/S 指标的稳定。
11.高压溶出的目的就是用苛性碱溶液 _将铝土矿中的氧化铝_溶解成铝酸钠溶液。
12.衡量分解作业效果的主要指标是氢氧化铝质量、分解率以及分解槽的单位产能。
13.蒸发是靠把溶液加热，使溶液中的部分水分汽化，而使溶液浓缩过程。
14.工业上生产的湿氢氧化铝在焙烧过程中，要经过烘干、脱水 _、相变三个过程。
15.硅量指数是指铝酸钠溶液中 AL2O3和 SiO2含量的比值。
16.工业生产上是采取将铝酸钠溶液逐渐冷却 _的变温分解制度，这样有利于在保证较高分解率 _的条件下，获得质量较好的氢氧化铝。
17.在种分过程中，控制产品质量主要是要保证分解产物具有所要求的粒度和强度_。
18.氢氧化铝焙烧的目的是在高温下，脱除氢氧化铝中的附着水和结晶水，并发生晶型__的转变。
19.为了保证原矿浆的细度，应严格控制球磨机内矿浆的液固比 _、旋流器溢流的液固比和返砂量。
分解教材
分解车间培训教材氧化铝厂分解车间编写2006年7月一、高浓度生产砂状氧化铝方法简介：20世纪70年代以来，由于铝电解厂环保及节能的需要，特别是干法净化系统和大型中间下料预焙槽的推广应用，对氧化铝的物理化学性能提出了新的要求，需要使用粒度均匀、强度好、比表面积大、溶解性能及流动性能好的砂状氧化铝。
国外砂状氧化铝生产起步较早，20世纪初就已出现了生产砂状氧化铝的厂家，现在国外绝大部分氧化铝厂相继将生产面粉状氧化铝改为砂状氧化铝。
在国外，生产砂状氧化铝的分解技术很多，其中适合高浓度生产砂状氧化铝的典型方法有两种：一种是瑞士铝业公司的二段法，另外一种是法国彼施涅铝业公司（A.P）的一段法。
下面就法铝一段法和瑞铝二段法这两种砂状氧化铝分解工艺进行对比:法铝一段法与瑞铝二段法砂状分解工艺特点对比：1)一段法工艺特点：在低分解初温下，分解原液浓度比较高，晶种系数比较大的情况下，长时间分解，晶种不分级处理。
2)二段法工艺特点：在高温下添加少量细晶种促进其附聚，然后添加大量粗晶种促使其长大，中间采取强制降温技术提高溶液产出率。
3)晶种系数：晶种系数又称种子比，是指添加的晶种氢氧化铝中的Al2O3含量与原液中Al2O3含量的比值。
日产千吨的一家拜耳法厂，当晶种系数为2时，流程中周转的氢氧化铝晶种数量达到1.4～1.8万吨。
4)由精液流量、晶种固含及立盘含液率可以计算出晶种量、晶种附液量及晶种浆液总量及种子比。
设精液流量为Q精（m3/h），晶种量为Q晶（m3/h），晶种附液量为Q附（m3/h），晶种浆液总量为Q总（m3/h），晶种含液率为H，晶种固含为S(g/l)。
取氢氧化铝的密度为2420Kg/m3，母液密度为1290Kg/m3。
由氢氧化铝固体量平衡：2420*Q晶=（Q精+Q晶+Q附）*S -------①由晶种附液量平衡：1290*Q附=（1290* Q附+2420*Q晶）*H ----②由①、②两式联立解得：Q晶=Q精/{2420/S-[1+1.876H/(1-H)]}Q附=1.876*H* Q精/{(1-H){2420/S-[1+1.786H/(1-H)]}}则Q总=Q精+Q晶+Q附种子比=2420*Q晶*0.654/(190*Q精)成品氢氧底流化铝从上面的比较可以看出：法铝的一段法适用的苛性碱浓度更高，产出率更高，尤其是流程简单，操作易掌握。
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。
氧化铝生产工艺教学(拜耳法)
煅烧目的：是在一定温度下把氢氧化铝的附着水和结合水脱除，
并发生分解反应，形成氧化铝，再进行晶型转变，得到具有一定物理 和化学性能的氧化铝产品。
煅烧产品的质量指标：化学纯度、灼减、а-Al2O3含量、粒度、
安息角等。
煅烧过程的技术经济指标：煅烧温度、燃料消耗量、产量等。
第五章 铝土矿中氧化铝的溶出
铝土矿溶出动力学 一水硬铝石型铝土矿
V K C N K C N K (C N C A / K E )
K+—正反应的速率常数 K-—逆反应的速率常数 KE—铝土矿溶出反应的平衡常数 CA—AlO2-浓度 CN—OH-浓度
流体反应物在固体表面的吸附 在固体表面上发生的化学反应 流体产物由固体表面上的解吸，并通过固体产物层向流体的扩散 反应的控制步骤：由最慢的步 骤决定着整个反应过程的速度
流体反应物在主流体中通过固体颗粒表面的扩散层的传质
铝土矿的溶出过程：铝土矿与碱液的反应属于复杂的液-固多相反应
含氧化铝矿物的表面被含大量游离NaOH的循环母液所浸润 含氧化铝矿物与OH-相互作用生成铝酸钠 铝酸根离子通过在矿物表面上生成的扩散层扩散到整个溶液中 去，而OH-通过扩散层扩散到矿物的表面上来，使反应继续下去
氢氧化铝的分离与洗涤
分离目的：经种子分解或碳酸化分解得到的氢氧化铝浆液，用过
滤设备将氢氧化铝和母液分离，分离得到的氢氧化铝一部分直接返回 生产流程，作种子分解的晶种，其余部分经进一步洗涤生产氢氧化铝 成品。
洗涤目的：氢氧化铝浆液经分离所得的氢氧化铝滤饼仍含有一定
量的分解母液，必须加以洗涤，以回收Na2O和Al2O3，并保证氢氧化 铝产品中Na2O含量符合质量标准要求。
铝土矿类型 三水铝石 一水软铝石 一水硬铝石 温度（℃） 145 230 250 Na2O(g/L) 110 110 120 Al2O3(g/L) 130 120 120 分子比MR 1.40 1.50 1.65
焙烧氧化法在去除拜耳法有机物中的应用_下_陈文汨
收稿日期:2008-04-24#氧化铝氟化盐#焙烧氧化法在去除拜耳法有机物中的应用(下)陈文汨,陈学刚(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:综述了焙烧氧化法在拜耳法氧化铝生产除有机物中的应用,介绍了铝土矿焙烧法、结晶草酸钠焙烧法和溶液燃烧法。
详细介绍了溶液燃烧法处理拜耳液中有机物的原理,以及去除效果;对采用该法后产生的成本、结疤等问题进行了分析。
关键词:有机物;拜耳液;焙烧;铝土矿;溶液燃烧法中图分类号:TF803.25 文献标识码:B 文章编号:1002-1752(2008)09-13-4The application of calcination oxidationon organics removal in Bayer process(Part B)CHEN Wen-mi,CHEN Xue-gang(College of Metallurgical Science and Engineer ing ,Centr al South University ,Changsha 410083,China)Abstract:This paper presents an overview of num erous published reports in the li terature on the calcination oxidation of organics in Bayer process.M uch attention is paid to introduce th e application of bauxite roas ting,sodium oxalate crystal calci nation and liquor burning in Bayer process.The princi ple and effect of organics in Bayer liquor removed by li quor burning are described in detail.T he problems of cost an d scaling are analyzed as w ell.Key words:organics;Bayer liquor;calcination;bauxi te;liquor burning3 溶液燃烧法溶液燃烧法是将工业铝酸钠溶液浓缩后,在高温下焙烧去除拜耳法工艺溶液中有机物的一种方法。
铝酸钠溶液晶种分解
铝酸钠溶液晶种分解
3、铝酸钠溶液加种子分解工艺及设备
(1)种子分解的生产工艺条件
种分工艺条件的制定主要根据:
1)由于处理矿石类型不同而得到不同的溶液成分(浓度)；
2)对产品氢氧化铝物理性质的要求，是生产砂状氧化铝还是粉状氧化铝。
所以，不同工厂种分工艺条件差别可能很大。
(2)种子分解设备系统
种子分解设备系统包括：分解原液冷却，分解槽及氢氧化铝的分离和洗涤。
1)分解原液冷却：
经控制过滤后的铝酸钠溶液(95℃左右)进
行冷却，使之成为具有规定分解初温的过饱和
溶液。
近代冷却设备有板式热交换器和闪速蒸发
器(真空降温)等。
板式热交换器应用较广，用分解母液作冷
却介质。
闪速蒸发器使溶液自蒸发冷却到要求
温度，一般采用3 ~5级自蒸发。
二次蒸气用
于分解母液蒸发前的加热。
2)分解槽
现代种分用分解槽为单体容积1000~3000m3的大型设备，装有空气搅拌装置(空气升液器)。
一种较新的种分槽是MIG多桨式搅拌器的平底分解槽。
3)氢氧化铝分离和洗涤
氢氧化铝产品粒度较大，过滤性能和可洗性良好，故多选用过滤分离和洗涤，可有不同的流程和设备。
有的工厂用旋流器、弧形筛或分级器将氢氧化铝分级，细粒部分用作晶种，粗粒部分作为产品。
细粒部分按分级的粒级分别作为附聚用晶种和生长用晶种。
分离洗涤用的过滤设备有三种类型：转鼓过滤机适用于细粒氢氧化铝的洗涤；立盘式过滤机只能用于分离，不能同时进行洗涤；平盘过滤机最适用于粗粒氢氧化铝分离洗涤。
转筒真空过滤机。
氧化铝生产方法简介
工艺简介1常规拜耳法用苛性碱液直接浸取铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液的氧化铝生产方法。
这种方法流程简单，能耗低，产品质量高，是国际上普遍采用的一种氧化铝生产方法。
目前世界上90%以上的氧化铝是由该法生产的。
由于矿石中的氧化硅在溶出过程中与铝酸钠溶液反应生成铝硅酸钠进入赤泥造成碱和氧化铝的消耗，故该法仅适于含活性氧化硅量较低的铝土矿。
2石灰拜耳法石灰拜耳法是指在拜耳法生产工艺的溶出过程中添加与常规量相比过量石灰的生产方法。
石灰拜耳法生产氧化铝工艺，是针对品位相对较低的矿石，为了使其能采用较简单经济的拜耳法生产，在溶出过程中添加过量石灰，使矿石中的大部分硅以水化石榴石（3CaO·Al2O3·nSiO2·(6-2n)H2O）的形式析出，减少生成含水铝硅酸钠（Na2O·Al2O3·1.7SiO2·2H2O）导致的Na2O损失。
石灰拜耳法生产氧化铝工艺的主要特点是可以大幅度降低化学碱耗。
石灰拜耳法和常规拜耳法的主要区别在于前者的石灰添加量大。
在拜耳法溶出过程中，随着石灰添加量的增加，溶出赤泥Na2O/SiO2迅速下降，达到降低化学碱耗的目的。
但是，随着石灰添加量的增加，溶出赤泥Al2O3/SiO2则呈上升趋势，使Al2O3回收率下降，还会因为赤泥量增大而使赤泥附碱损失较为明显。
3选矿拜耳法选矿拜耳法，对氧化铝工艺而言就是常规的拜耳法。
拜耳法加上选矿二字，因其所用铝土矿是来自选矿提升铝硅比后的选精矿。
选矿拜耳法是针对中国铝土矿A/S比较低的特点，直接采用常规拜耳法生产不经济的现实情况而开发的一项新的氧化铝生产新工艺。
选矿拜耳法是通过选矿的方法将铝土矿中的含铝矿物与含硅矿物有效地分离，从而提高含铝矿物的A/S，使得高A/S的选精矿能够用拜耳法经济地处理。
这种选矿与拜耳法联合生产氧化铝的方法就是选矿拜耳法。
由于选矿尾矿不能得到充分利用，因此选矿拜耳法的Al2O3回收率较低，矿耗较高，其经济性在很大程度上取决于矿耗、矿石和苛性碱的价格。