氧化铝生产工艺复习资料
氧化铝生产工艺试题

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
《氧化铝生产工艺》习题集一、选择题:1.氧化铝的分子式为 C 。
A、Al (OH)3B、Na2OC、Al2O3D、Na2O·Al2O32.氧化铝是 C 。
A、酸性氧化物B、碱性氧化物C、两性氧化物D、盐类化合物3.氧化铝的同素异构体中常见的是 A C 。
A、α—Al2O3B、β—Al2O3C、γ—Al2O3D、δ—Al2O34. A 是Al (OH)3在较高温度下焙烧的产物, C 是Al (OH)3在较低温度下焙烧的产物。
A、α—Al2O3B、β—Al2O3C、γ—Al2O3D、δ—Al2O35.三水铝石的分子式为 A B 。
A、Al (OH)3B、Al2O3·3H2OC、γ—AlOOHD、γ—Al2O3·H2O6.一水软铝石的分子式为 A B 。
A、γ—AlOOHB、γ—Al2O3·H2OC、α—AlOOHD、α—Al2O3·H2O7.一水硬铝石的分子式为 C D 。
A、γ—AlOOHB、γ—Al2O3·H2OC、α—AlOOHD、α—Al2O3·H2O8.氧化铝水合物在无机酸和碱性溶液中,溶解性最好的是 A ,溶解性最差的是 C 。
A、三水铝石B、一水软铝石C、一水硬铝石D、刚玉1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”2.老人们都笑了,自巨石上起身。
氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺第一篇氧化铝生产工艺第一章氧化铝生产原理1. 我国铝土矿资源有什么特点?铝土矿如何分类?2. 铝土矿中的主要化学成份有哪些?3. 电解用氧化铝的物理性质指标有哪几项?按物理性质氧化铝可分为哪几种?4. 什么是氧化铝的灼减?我国目前规定的值是多少?5. 铝土矿质量从哪些方面评价?6. 目前生产氧化铝的方法有哪几种?其中碱法生产氧化铝又分为哪几种?7. 简述拜耳法和烧结法生产氧化铝包括哪几个主要工序?8. 什么是苛性碱和铝酸钠溶液的苛性比值?9. 什么是拜耳法的循环效率?如何计算。
10. 影响铝酸钠溶液稳定性的因素有哪些?第二章原料制备1. 碎铝土矿配矿的方法有哪几种?我厂采用的配矿方法有哪几种?2. 原矿浆磨制的主要指标有哪些?我厂拜耳法通过什么方式配入石灰?3. 原矿浆和生料浆采用什么样的磨矿流程?4. 什么叫球荷填充率?5. 生产中影响球磨机产能的主要因素有哪些?6. 生熟料的碱比、钙比、铁铝比、铝硅比,如何计算?7. 什么是三段配料。
8. 生产石灰的燃料主要有哪些?哪种燃烧最适合混料式立窑(石灰炉)?9. 石灰煅烧过程的主要反应有哪些?石灰炉分哪几个区?第三章熟料烧结1、熟料烧结的原理是什么?写出主要反应方程式。
2、熟料烧结中原硅酸钙的同质异构体有哪几种,化学活性最强的是哪一种,生产过程中主要以哪一种存在?3、熟料窑从窑尾到窑头,按物料发生物理和化学变化的不同,一般分为几个带?主要作用是什么?长度各为多少?4、工业用煤分哪几种,烧成煤和无烟煤分别属于什么煤种?5、煤的工业分析指标有哪几个?6、风扫式煤粉磨的特点是什么?7、生料成份配比变化对熟料窑的影响有哪些?8、硫在氧化铝生产过程中的危害有哪些?9、生料加煤脱硫的原理是什么?10、什么叫标准溶出率?第四章溶出1、熟料溶出的目的是什么?写出溶出过程发生的主要反应及化学方程式。
2、何为二次反应,二次反应损失,主要化学方程式。
如何拟制二次反应的发生。
氧化铝生产工艺sn

铝酸钠溶液诱导期
铝酸钠溶液旳诱导期即过饱和铝酸钠溶液自发 分解析出氢氧化铝旳时间长短。诱导期即是 在开头一段时间内溶液不发生明显旳分解, 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。
诱导期旳长短取决于溶液旳构成(浓度、αK杂 质和温度)等原因。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,但诱导期旳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。
稳定循环母液旳浓度和严格铝土矿旳配矿制度, 是确保拜耳法正确配碱旳有效措施。同步应尽量降低 非生产用水进入流程及提升石灰质量等,也是拜耳法 正确配料,到达良好溶出指标旳主要确保。
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迈进行预脱硅,是减轻 结疤旳有效途径。
小以及均匀性等物理性质有关。 铝土矿破碎主要有下列几种措施:压碎、壁碎、折断、磨剥、
击碎。
矿石破碎措施
(1)压碎:利用两破碎工作面逼近时加压,使物料破碎。此法 旳特点是作用力逐渐加大,作用力旳范围较大,合用于破碎较 硬旳矿石。
(2)壁碎:破碎工作是由尖齿楔入物料旳壁面而完毕旳。 其特点是作用力旳范围较为集中而发生局部破裂。此法合用干 脆性矿石旳破碎。
氧化铝外观为白色粉末,结晶状态为六方晶体构 造,分子式一般写为Al2O3,分子量为101.96。
氧化铝是经典旳两性氧化物,不溶于水,可溶于 无机酸和碱性溶液,因为其结晶形式不同,在酸、 碱溶液中旳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。而常见稳定构造旳氧化铝主要是αAl2O3、γ-Al2O3。
氧化铝生产工艺知识

氧化铝生产工艺知识氧化铝是一种重要的无机化工原料,广泛应用于陶瓷、电子、化工、建筑等行业。
下面将介绍氧化铝的生产工艺知识。
1.氧化铝的原料:氧化铝的主要原料为铝矾土,也可使用刚玉矿石、铝土矿和脱硫石膏等。
铝矾土是一种含有铝的混合矿石,主要成分为三水合硫酸铝钾,也含有其他杂质。
2.氧化铝的生产工艺:(1)破碎和磨矿:铝矾土经过破碎和磨矿后,将颗粒大小控制在一定范围内。
(2)预浸:将磨碎后的铝矾土与NaOH溶液进行反应,使铝矾土中的铝溶解,形成含铝的溶液。
(3)氢氧化铝沉淀:将预浸液通过渗滤或离心等方法分离得到含有氢氧化铝沉淀的液体。
(4)钠氰胺处理:将氢氧化铝沉淀与钠氰胺反应,在升温的条件下将氢氧化铝转化为α-氧化铝。
(5)洗涤和过滤:将反应后得到的氧化铝沉淀进行洗涤和过滤,去除其中的杂质和水分。
(6)煅烧:将洗涤后的氧化铝沉淀进行煅烧,使其得到高温下的热处理。
煅烧过程中,氧化铝会发生晶格结构的变化,形成稳定的γ-氧化铝。
(7)粉碎和分级:将煅烧后的氧化铝粉末进行粉碎,得到所需的粒度范围。
然后,通过分级装置将不同颗粒大小的氧化铝分离,得到精细的氧化铝产品。
(8)磨细和分类:对粗颗粒的氧化铝进行再次磨细和分类,以提高产品的质量。
通常使用球磨机进行磨细,然后通过分级装置进行分类,得到不同粒度的氧化铝产品。
(9)包装和储存:将产出的氧化铝产品进行包装和储存,保证其质量和安全。
3.氧化铝的应用:氧化铝具有高熔点、高硬度、耐腐蚀等性质,因此被广泛应用于陶瓷、电子、化工、建筑等行业。
在陶瓷行业中,氧化铝用于制作瓷片、陶瓷球等材料。
在电子行业中,氧化铝常用于制作电子元件的绝缘层。
在化工行业中,氧化铝用作催化剂、填料等。
在建筑行业中,氧化铝常用于制作防火材料、建筑涂料等。
总的来说,氧化铝的生产工艺包括原料处理、溶液处理、沉淀、处理、煅烧、粉碎、分级、磨细、分类等步骤。
了解氧化铝的生产工艺对于从事相关行业的人员来说是非常重要的,这有助于提高氧化铝的生产效率和产品质量。
氧化铝生产工艺教学复习

高钙配方: ➢ 能够保证2CaO·SiO2和CaO·TiO2的生成;
➢ 多余的钙能够分解三元化合物Na2O·Al2O3·SiO2 Na2O·Al2O3·SiO2+2CaO= Na2O·Al2O3+ 2CaO·SiO碱2 耗低
低碱高钙配方优点: 赤泥的稳定性能比较好
会分析拜耳循环图
2NaAl(OH)4+aq
➢ 拜耳法生产氧化铝的基本流程:会画基本流程框图
总复习
基本原理和方法:
➢ 碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理 将铝土矿与一定数量的苏打、石灰、循环母液配成炉料,在
回转窑内进行高温烧结,炉料中的Al2O3与Na2CO3反应生成易溶 于水或稀碱溶液的铝酸钠 (Na2O•Al2O3),杂质氧化铁生成易水解 的铁酸钠(Na2O•Fe2O3),二氧化硅和氧化钛分别生成不溶性的原 硅酸钙(2CaO•SiO2)和钛酸钙(CaO•TiO2) 。将烧结产物(熟料) 用稀碱溶液溶出时Na2O·Al2O3便进入溶液,Na2O·Fe2O3水解 放出碱,原硅酸钙(2CaO•SiO2)和钛酸钙(CaO•TiO2)不溶进入赤 泥,从而实现杂质矿物与有用矿物的分离。
总复习
基本概念:
➢ 判断熟料质量好坏的标准有标准溶出率、熟料的密度和粒度和负二价
硫含量S2-。衡量熟料溶出过程好坏的标志是净溶出率
A净
Al
2O
3熟
Al2O3泥 Al 2O 3熟
CaO 熟 CaO 泥
100%
N净
Na2O熟
Na2O泥 Na2O 熟
CaO 熟 CaO 泥
100%
➢ 回转窑熟料烧结时,根据物料沿窑长的温度变化分为窑体分为烘干 带 、预热带 、分解带 、 烧成带、冷却带 五个带。
氧化铝生产复习题.(优选)

氧化铝生产复习题1.铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点?铝土矿的种类有:三水铝石(g-Al2O3.3H2O)一水软铝石(g-Al2O3.H2O)一水硬铝石(a-Al2O3.H2O)铝土矿资源世界不缺,中国缺。
中国铝土矿查明资源主要为一水硬铝石,三水铝石在福建、河南和广西等地有少量发现,储量很少。
2.判断铝土矿质量高低的指标是什么?该指标的定义?评价铝土矿的质量是以铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比(铝硅比)为标准。
铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比称为铝硅比,用A / S表示。
铝硅比越大,铝土矿的质量越好。
3.铝土矿的主要杂质?主要杂质为:SiO2、Fe2O3、TiO2。
4.碱法生产氧化铝有哪些方法?碱法可分为烧结法和拜耳法两种基本方法。
烧结法和拜耳法又可以联合起来组成联合法。
联合法又分为并联法、串联法及混联法。
国外拜耳法和烧结法用得比较多,尤其是拜耳法用得更多(国外氧化铝大于90%用拜尔法生产),主要是因为国外的铝矿石含硅较低,铝硅比大于7。
生产方法由铝矿石中的铝硅比决定。
国内因铝土矿的特点是铝高、硅高、铁低,铝硅比在4~7之间,一般采用混联法,小部分采用烧结法,极少部分采用拜耳法。
5.决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么?请具体指出。
铝硅比当铝硅比A/S≥7时,该矿石可以采用拜耳法处理,当然也可以采用烧结法处理;当3.5≤A/S<7时,就不宜用拜耳法处理,但可以采用烧结法处理;当A/S <3.5时,可以采用烧结法处理,但这时已无实际意义。
我国的一水硬铝石矿属高硅矿,铝硅比一般在4 ~ 7之间,不适合单独采用拜尔法处理,只能采用烧结法或联合法等。
6.比较分析拜尔法和烧结法的优缺点。
烧结法与拜耳法相比较,前者能耗高约6倍以上,而且拜耳法的产品质量明显优于烧结法。
拜耳法虽然具有很多优点,但是其应用有严格的限制条件,主要限制条件是铝硅比,拜耳法要求铝硅比大于7的矿石;而对烧结法来讲,原则上可以处理各种类型的矿石,但从经济角度考虑,一般只处理铝硅比大于3.5以上的矿石。
氧化铝生产工艺流程培训

氧化铝生产工艺流程培训一、概述氧化铝是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑材料、电子产品、化工等领域。
本文将介绍氧化铝的生产工艺流程,包括原料准备、制备工艺、设备运行等方面的内容,旨在为从事氧化铝生产的工作人员提供相关培训。
二、原料准备氧化铝的主要原料是铝矾土。
铝矾土是一种含铝矾土矿石,经过选矿后可获得含铝矾土浓缩矿。
在生产氧化铝的工艺中,原料准备主要包括矿石破碎、矿石浸出、矿石粉碎等步骤。
三、制备工艺1. 酸法制备工艺酸法制备是生产氧化铝的主要工艺之一。
该工艺使用稀硫酸作为溶剂,将铝矾土中的铝溶解出来,再经过沉淀、过滤、洗涤等步骤得到氢氧化铝沉淀。
最后,将氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝产品。
2. 碱法制备工艺碱法制备是另一种常用的氧化铝制备工艺。
该工艺采用氢氧化钠作为溶剂,将铝矾土中的铝溶解出来,再经过沉淀、过滤、洗涤等步骤得到氢氧化铝沉淀。
最后,将氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝产品。
四、设备运行氧化铝生产过程需要一系列设备协同操作,包括搅拌釜、反应釜、过滤机、干燥机等设备。
操作人员需要熟悉这些设备的使用方法和操作规程,确保生产过程的顺利进行。
五、安全注意事项在进行氧化铝生产工艺时,操作人员需要注意以下安全事项:•佩戴防护装备,避免与化学品直接接触。
•注意设备运行时的安全距离,避免发生事故。
•定期进行设备检查和维护,确保设备正常运行。
六、总结氧化铝生产工艺是一个复杂的过程,需要操作人员具备专业的技朧和严谨的工作态度。
通过本文的介绍,希望读者能够更加深入地了解氧化铝生产工艺流程,提高生产效率和产品质量。
以上是关于氧化铝生产工艺流程的培训文档,希望对读者有所帮助。
氧化铝生产工艺技术知识

38. 评价铝土矿的质量,不仅看它的( )高低,
还要看矿物的类型。 A、氧化铝含量、矿物类型 B、氧化铝含量、铝硅比
39.按照氧化铝物理性质可将其分为哪三种类型?( ) 。
A、粉状、中间状、砂状 B、粉状、半中间状、中间状
40.影响高压溶出化学反应速度的最主要因素是(
A、苛性碱浓度
B、压力
2019年5月23
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29、种子过滤母液浮游物含量为 ( )。
A、≤2g/l
B、≤5g/l
C、≥2g/l
30、成品过滤洗水加入量为 ( )。
A、0.5 t/t-AH B、0.75 t/t-AH C、0.3 t/t-AH
31、成品过滤工序分解浆液来自( )。
A、分解槽出料管 B、分级机底流 C、晶种槽
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23.目前,工业上几乎全部是采用
生产氧化铝。
24.苛性比值是铝酸钠溶液的
和
的比值。
25.各类型铝土矿中所含 与循环母液中的 中。
在适当的条件下溶出时 作用生成的铝酸钠进入溶液
26.赤泥粒子的
取决于熟料溶出时的细磨程度。
27.通常将一升(或1立方米)循环母液在一次作业周期所
生产的
的克数(或公斤)称为拜耳法的循环
溶液。
2、由于溶出后的矿浆要进行赤泥沉降分离,对溶出矿
浆进行稀释,可
铝酸钠溶液的黏度,以便
于赤泥的沉降分离。
3、所谓赤泥就是溶出铝土矿得到的泥渣,由于其中常
常含有大量的 ,呈红色,习惯上称为赤泥。
4、精液热交换主要分两级进行换热,第一级为精液与
换热,第二级为精液与循环水换热。
2019年5月23
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铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的原料,主要成分为Al 2O 3,SiO 2,Fe 2O 3,TiO 2等,氧化铝主要以三水铝石,一水软铝石,或一水硬铝石状态存在,按氧化铝水合物类型可分为三水铝石型,一水软铝石型,一水硬铝石型或各种混合型衡量铝土矿质量的标准为:铝硅比、氧化铝含量、矿物类型。
铝硅比是指矿石中Al 2O 3含量与SiO 2含量的质量比. 我国铝土矿的主要特点:是高铝、高硅、低铁的一水硬铝石型铝土矿。
生产氧化铝的方法:有碱法、酸法、酸碱联合法、热法。
在工业上得到应用的只有 碱法 ,其重要的中间产物是铝酸钠溶液;碱法生产氧化铝主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法,联合法流程有串联、并联和混联。
电解炼铝用的氧化铝必须在氧化铝的纯度和氧化铝的物理性质上符合一定的质量要求。
硅量指数是指铝酸钠溶液中Al 2O 3与SiO 2的质量比,以A/S 表示。
拜耳法的循环效率指一吨Na 2O 在一次拜耳法循环中所产出的Al 2O 3的量(吨),用E 表示,E 的数值越高说明碱的利用率越好。
E=1.645×(MR m -MR a )/MR m ·MR a 拜耳法的循环碱量:指生产一吨氧化铝在循环母液中所必须含有的碱量(不包括碱损失),它是循环效率的倒数。
铝酸钠溶液的分子比(苛性比值)是指:铝酸钠溶液中Na 2O 与Al 2O 3的摩尔比,它表示铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度和稳定性。
MR=1.645×[Na 2O]/[Al 2O 3] 铝酸钠溶液中的碱分为:苛性碱NaO k 、碳酸碱NaO c 和硫酸碱NaO s :苛性碱NaO k 和碳酸碱NaO c 的和称为全碱NaO T 氧化铝实际溶出率:铝土矿与NaOH 反应实际溶出到溶液中的Al 2O 3量与铝土矿中Al 2O 3总量之比氧化铝理论溶出率:理论上矿石中可以溶出的Al 2O 3量与矿石中Al 2O 3总量之比。
氧化铝相对溶出率:氧化铝实际溶出率与理论溶出率之比赤泥的产出率:每处理1t 铝土矿所生成的赤泥量碱耗:铝土矿溶出过程,每溶出1tAl 2O 3所损失的碱量铝酸钠溶液的稳定性通常是用从过饱和的铝酸钠溶液开始分解析出氢氧化铝所需时间的长短来衡量的。
配料分子比指:预期矿石中Al 2O 3充分溶出时,溶出液所应达到的分子比氢氧化铝晶粒附聚:就是在范德华力、自粘力、附着力以及毛细管力和物质之间的紧密接触而形成的表面张力等力的作用下,氢氧化铝晶粒自发和定向的连接在一起的现象。
拜耳法溶出工艺目前分为:压煮器和管道化两大类溶出技术,其中管道化溶出技术是目前比较先进的溶出技术,根据我国一水硬铝石铝土矿的溶出特点,我国形成了具有自主知识产权的管道预热-停留罐溶出技术一水碳酸钠的苛化是在拜耳法生产过程中,由于苛性碱与矿石中的碳酸盐以及空气中的二氧化碳作用的结果,母液每一次循环都有一部分苛性碱变成了一水碳酸钠。
使这部分一水碳酸钠从新变成苛性碱称为一水碳酸钠的苛化。
熟料溶出的副反应指在熟料溶出过程中赤泥中的原硅酸钙2CaO·SiO 2可以与铝酸钠溶液发生一系列的化学反应,使已溶出来的Na 2O 和Al 2O 3又有一部分重新转入赤泥而损失。
这些反应称为二次反应或副反应。
二次反应所造成的Na 2O 和Al 2O 3的损失称为二次反应损失或副反应损失。
熟料溶出二次反应的主要产物是 水合铝硅酸钠、水化石榴石。
我国碱石灰烧结法采用:低苛性比值、高碳酸钠浓度、二段磨料溶出工艺。
碱比、钙比:碱石灰烧结法生料配方中,[N]/([A]+[F])称为碱比;[C]/[S]称为钙比。
饱和配方是指在烧结法配料过程中采用碱比等于1,钙比等于2的炉料配方称为饱和配方。
在碱石灰烧结法生产氧化铝时,我国采用低碱高钙配方,这和我国生料掺煤工艺相符合。
判断熟料质量好坏的标准有:标准溶出率、熟料的密度和粒度、负二价硫含量S 2-。
衡量熟料溶出过程好坏的标志是净溶出率回转窑熟料烧结时,根据物料沿窑长的温度变化分为窑体分为:烘干带、预热带、分解带、烧成带、冷却带五个带。
烘干带:脱附着水干燥。
窑气800→250℃,炉料80 →200℃ 预热带:脱结晶水,Na 2SO 4开始分解 窑气1200→800℃,炉料200 →750℃ 分解带:Na 2CO 3+Al 2O 3→ Na 2O•Al 2O 3+CO 2↑ Na 2CO 3+Fe 2O 3→ Na 2O•Fe 2O 3+CO 2↑Na 2CO 3+Al 2O 3•2SiO 2→ Na 2O•Al 2O 3•2SiO 2+ CO 2↑窑气1400→1200℃,炉料750 →1200℃ 烧成带:2CaO+Na 2O•Al 2O 3•2SiO 2→Na 2O•Al 2O 3+2CaO•SiO 2窑气1500℃以上 ,炉料1250-1300℃ 冷却带:熟料逐渐冷却到900-1000 ℃ 左右经下料口进入冷却机碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理将铝土矿与一定数量的苏打、石灰、循环母液配成炉料,在回转窑内进行高温烧结,炉料中的Al 2O 3与Na 2CO 3反应生成易溶于水或稀碱溶液的铝酸钠 (Na 2O •Al 2O 3),杂质氧化铁生成易水解的铁酸钠(Na 2O •Fe 2O 3),二氧化硅和氧化钛分别生成不溶性的原硅酸钙(2CaO •SiO 2)和钛酸钙(CaO •TiO 2) 。
将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时Na 2O·Al 2O 3便进入溶液,Na 2O·Fe 2O 3水解放出碱,原硅酸钙(2CaO •SiO 2)和钛酸钙(CaO •TiO 2)不溶进入赤泥,从而实现杂质矿物与有用矿物的分离。
%100)/()/)/(%100A Q A Q A Q ⨯-=⨯-=(S A S A S A η%100)/A 11%100A ⨯-=⨯-=SAS(η%1001)/)/()/⨯--==((S A S A S A ηηηSS=η)/kg 1/608100008.60][O tAl O Na S A S A S O Na (-=⨯-=%100Al CaO CaO Al Al ⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=O O O η拜耳法基本原理和方法:拜耳法生产Al2O3的四个组要工序:1:铝土矿的溶出2:铝酸钠溶液的稀释3:晶种分解4:分解母液蒸发拜耳法循环从铝土矿的溶出开始,溶出初温为30℃,终温为200℃。
在此温度范围内实现溶出、稀释分解、蒸发过程。
A点:循环母液的组成点AB线:溶出线BC线:稀释线CD线:分解线DA 线:蒸发线拜耳循环:ABCDA拜耳法生产氧化铝的基本原理:用NaOH溶液溶出铝土矿所得到的铝酸钠溶液在添加晶种,不断搅拌的条件下,溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出。
分解得到的母液,经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的一批铝土矿。
实质:Al2O3(13)H2O+2NaOH+aq2NaAl(OH)4+aq拜耳法生产氧化铝的基本流程:原矿浆制备、高压溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化。
碱石灰烧结法生产氧化铝的基本流程及各工序的作用:原料准备、熟料烧结、熟料溶出、脱硅、碳酸化分解、焙烧、分解母液蒸发我国铝土矿碱石灰烧结法为什么采用低碱高钙配方:低碱配方:熟料烧结在高温下能满足Na2O·Al2O3和Na2O·Fe2O3的优先生成,能保证Al2O3的溶出;生料加煤排硫结果使一部分Fe2O3转变为FeS;在烧结过程中还生成一种铁的化合物(CaO·Al2O3·Fe2O3 ),且这一相比较稳定.高钙配方:能够保证2CaO·SiO2和CaO·TiO2的生成;多余的钙能够分解三元化合物Na2O·Al2O3·SiO2Na2O·Al2O3·SiO2+2CaO=Na2O·Al2O3+2CaO·SiO2低碱高钙配方优点:1:碱耗低2:赤泥的稳定性能比较好3:能保证碱和氧化铝的溶出率在碱石灰烧结法生产氧化铝时,我国采用低碱高钙配方,这和我国生料掺煤工艺相符合。
铝土矿主要矿物在拜耳法的溶出行为、主要危害及防治措施氧化铝及其水合物:氧化铝水合物在溶出条件下与循环母液中的NaOH作用生成铝酸钠进入溶液中Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq2NaAl(OH)4+aq含硅矿物:含硅矿物与碱反应,首先分解成铝酸钠和硅酸钠进入溶液,然后当硅酸钠浓度达一定值后与铝酸钠溶液反应生成水合铝硅酸钠(钠硅渣)进入赤泥。
Al2O3·2SiO2·2H2O+6NaOH+aq→2NaAl(OH)4+2NaH2SiO4+aq 溶解反应2NaAl(OH)4+xNaH2SiO4+aq→Na2O·Al2O3·xSiO2·nH2O+2xNaOH+aq 脱硅反应产生的主要危害是造成氧化铝和氧化钠的损失,在加热设备和管道上产生结疤,降低传热系数,阻塞管道。
防治措施是在原矿浆进入高压溶出器前的预热阶段进行预脱硅。
含铁矿物:铝土矿中的赤铁矿在拜耳法溶出过称中不与苛性碱反应,直接进入赤泥,对溶出过程不产生影响;而针铁矿在拜耳法溶出过称中会部分进入溶液,形成高度分散的细微粒子,影响赤泥的沉降和过滤性能。
溶出过程可以通过添加CaO将针铁矿转变为赤铁矿而消除不利影响。
含钛矿物:TiO2不影响三水铝石的溶出。
而在溶出一水硬铝石型铝土矿时,不添加石灰,氧化钛与碱作用生成致密的钛酸钠保护膜,降低氧化铝的溶出率。
通过添加石灰,使TiO2与CaO作用生成不溶解的钛酸钙:2CaO+TiO2=2CaO·TiO2,消除生成钛酸钠保护膜的影响。
溶出过程添加石灰的作用:消除铝土矿TiO2的不良影响,避免了钛酸钠的生成、提高氧化铝的溶出速率、促进针铁矿转变为赤铁矿,改善赤泥沉降性能、降低碱耗、清除杂质影响铝土矿溶出过程的因素并简要说明影响规律:1溶出温度的影响2搅拌强度的影响3循环母液碱浓度的影响4配料分子比的影响5矿石磨细程度影响6溶出时间的影响熟料溶出过程的主要反应铝酸钠(Na2O·Al2O3)Na2O·Al2O3+4H2O+aq=2NaAl(OH)4+aq铁酸钠(Na2O·Fe2O3)Na2O·Fe2O3+4H2O+aq=2Na(OH)+Fe2O3·3H2Oaq原硅酸钙(2CaO·SiO2)与NaOH、Na2CO3、NaAl(OH)4发生一系列的二次反应,是造成熟料中Na2O和Al2O3损失的主要原因钛酸钙(CaO·TiO2):熟料中的钛酸钙溶出时不发生任何反应,残留于赤泥中减少二次反应损失的措施:低分子比(即低岢性比值)溶出后铝酸钠溶液的分子比控制在1.25左右,以减小溶液中游离苛性碱浓度。