拜耳法简述
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。
拜耳法的原理和基本流程

溶出后液苛性比(α) 1.50~1.65
一水铝石溶出反应方程式:
AlOOH NaOH H2O 200C 2NaAl(OH) 4
• 一水软铝石的主要溶出条件:
溶出温度 溶出压力 溶出碱浓度 溶出后液苛性比(α)
200~240℃ 12~34kg/cm2 140~240g/L 1.5~1.75
• 对于一水铝石和一水硬铝石型铝土矿: 其溶出条件主要取决于一水硬铝石的含量,当以一水硬铝石
3.2 铝土矿溶出过程的化学反应
3.2.1 氧化铝水合物在溶出过程中的行为、
溶剂:循环母液中的主要成分有:NaOH、NaAlO2、 Na2CO3、 Na2SO4等。
Al2O3(1或3)H2O+2NaOH(aq)==2NaAlO2(aq)
• 溶出的目的 在于将其矿石中的氧化铝充分溶解成为铝酸钠溶液
形态存在的三氧化二铝含量在5%以上时,实际上上必须采取适 宜于一水硬石溶出的条件,这样才能保证得到满意的三氧化二 铝溶出率。
• 一水硬铝石的主要溶出反应方程式:
AlOOH NaOH CaOH H2O 240C NaAl(OH) 4 Ca (OH )2
• 反应式中的石灰的加入量,一般为铝土矿石总重量的3~7 %。
• 3.矿石磨细的程度
• 4.石灰添加量 • 5. 搅拌强度
3.3 赤泥的分离与洗涤
• 3.3.1 铝酸钠浆液的稀释 • 从自蒸发器出来的浆液,其Na2O浓度常在200~25
0g/L之间,用赤泥洗液将其稀释的作用为: 1.低铝酸钠溶出液的浓度,便于晶种分解, 2.铝酸钠溶液进一步脱硅, 3.便于赤泥分离, 4.有利于沉降槽的操作。
铝土矿中氧化铝的理论溶出率:
n = [w(Al2O3) – w(SiO2)]/ w(Al2O3)×100%
氧化铝知识问答

1. 简述拜耳法生产氧化铝的原理。
用苛性碱溶液在一定温度、一定压力条件下溶出铝土矿,氧化铝被溶出制得铝酸钠溶液,铝酸钠溶液净化后经过降温、添加晶种、搅拌分解析出氢氧化铝,析出的氢氧化铝经分离、洗涤、焙烧后得到氧化铝。
分解后的母液(主要成分NaOH)经蒸发再重新溶出新的一批铝土矿,进入下一循环。
氧化硅等杂质成为赤泥,经洗涤后外排或用于烧结法配料。
拜耳法的实质也就是下述反应在不同条件下的交替进行:2. 拜耳法生产氧化铝的主要工序有那些?原矿浆制备、溶出、溶出矿浆稀释、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。
3. 铝酸钠溶液的浓度铝酸钠溶液的基本成分是AI2O3和Na2O,工业上铝酸钠溶液各成分的浓度一般是用每升铝酸钠溶液中所含溶质的克数来表示的(g/l)。
如一升铝酸钠溶液中含120克AI2O3、100克Na2O,则氧化铝和氧化钠的浓度分别表示成AI2O3120g/I、Na2O 100g/l。
4. 铝酸钠溶液的苛性比值铝酸钠溶液中的Na2O包括与氧化铝反应生成铝酸钠的Na2O和以游离的NaOH形态存在的Na2O,它们都称为苛性碱(以Na2Ok表示)。
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 a k表示即:式中〔Nk〕--铝酸钠溶液中Na2Ok的摩尔数;〔A〕--铝酸钠溶液中AI2O3 的摩尔数。
5. 拜耳法循环效率循环母液每经过一次作业循环,便可以从铝土矿中提取出一批氧化铝。
通常将 1 升(或1立方米)循环母液在一次作业周期中所生产的氧化铝的克数(或kg数)称为拜耳法的循环效率,以符号 E 表示。
6. 原矿浆的磨制原矿浆的磨制是将碎铝矿按配比要求配入石灰和循环母液磨制成合格的原矿浆的过程。
原矿浆的技术指标要求:一般主要考核细度、固含、配钙(氧化钙添加量)细度:+300卩m W 1% (即60#筛上残留w 1%)+63卩m w 25 % (即230#筛上残留w 25%)固含:300-400g/I配钙:生产上要求石灰添加量为铝矿石重量的7%〜9%。
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。
拜耳法的原理和基本流程

也有写成下式的 Al(OH) 3 NaOH 100C NaAlO 2 2H2O
Al2O3 • 3H2O 2NaOH aq 100C 2NaAlO 2 aq
• 三水铝石典型的主要溶出条件:
溶出温度 溶出压力 溶出碱浓度
140~145℃ 4kg/cm2 120~140g/L
铝土矿中氧化铝的理论溶出率:
n = [w(Al2O3) – w(SiO2)]/ w(Al2O3)×100%
={[ A/S] – 1}/[A/S] ×100%
=[1-1/(A/S)] ×100%
式中A/S为铝土矿的铝硅比(质量比)
∴ A/S越高,矿石越容易溶解,理论溶出率越高。
3.1.2.拜耳法的基本流程
• 拜耳法的实质就是使下一反应在不同的条件下朝
不同的方向交替进行:
溶出
Al2O3(1或3)H2O+2NaOH(aq>)=1分4=0解=℃=2NaAl(OH)4(aq)
<70℃
• 首先是在高温下在压煮器中以NaOH溶液溶出 铝土矿,将其中氧化铝水合物溶浸出来;使反 应向右进行,得到铝酸钠溶液,杂质则进入残 渣中。往彻底分离赤泥后的铝酸钠溶液中添加 晶种,在不断搅拌的条件下进行晶种分解,使 反应向左进行析出氢氧化铝。分解后的母液 (循环母液)再返回用以溶出下一批矿石。氢 氧化铝经煅烧后便得到产品氧化铝。
在拜耳法溶出过程中,赤铁矿实际上不溶于 碱,全部进入沉淀中,成为赤泥的重要组成。
TiO2在溶出过程中的行为
3.2.4 TiO2在溶出过程中的行为
TiO2在铝土矿中通常以金红石、锐钛矿和板钛 矿的形态存在。TiO2先于一水硬铝石与碱反应生成 钛酸钠,其呈胶态包围在矿粒表面,阻止一水硬铝 石与碱反应,导致氧化铝不能溶出,加石灰,生成 钛酸钙,破坏钛酸钠的膜。消除TiO2的有害作用。
拜耳法工艺

拜耳法工艺
拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的化工过程。
基本原理是用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠,通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出,剩余的氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿,实现了连续化生产。
拜耳法的优点主要包括流程简单、投资省和能耗较低,最低者每吨氧化铝的能耗仅3×10⁶千卡左右,碱耗一般为100公斤左右(以Na₂CO₃计)。
此外,拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量,主要是矿石中的SiO₂含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al₂O₃与SiO₂含量的重量比来表示。
然而,拜耳法也存在一些缺点,最主要的是不能单独地处理氧化硅含量太高的矿石。
此外,拜耳法对赤泥的处理也很困难。
拜耳法生产氧化铝的原理

拜耳法生产氧化铝的原理拜耳法生产氧化铝,这可是个大话题啊,听起来很高大上,但其实过程还蛮简单的,就像做个大杂烩,材料多了点,但步骤还真不复杂。
氧化铝,这玩意儿可神奇了,铝的前身,很多地方都需要用到,像造飞机、做铝箔、甚至是牙膏里都有它的身影。
真是个多才多艺的小家伙,不知道你有没有想过,它是怎么来的呢?今天就来聊聊拜耳法,跟你说说这其中的故事。
得说说这“拜耳法”的来历,名字听着就有点高深。
其实这个方法是由一个叫拜耳的德国人发明的,嘿,这哥们儿当时可真是个牛人。
话说在19世纪末的时候,大家都在研究怎么从铝土矿中提取氧化铝,这玩意儿可不是说想弄就弄得出来的。
铝土矿,听起来就像个宝藏,里面藏着好多铝的成分,但是怎么把它们提炼出来呢?拜耳想了个办法,大家伙儿也觉得这主意不错,于是就开始广泛应用。
具体是怎么操作的呢?铝土矿要被破碎,想象一下,把大石头砸成小块,那样才能进行下一步处理。
这些小块要被加热和溶解。
哦,别小看这个步骤,得把矿石和氢氧化钠混合,这就像做菜时加点调料,能让后面的味道更鲜美。
氢氧化钠可不是个好东西,得小心点,搞不好就能弄得一团糟。
不过没关系,这就是科学嘛,搞得越复杂,越能出奇迹。
等到矿石和氢氧化钠在高温下相遇,形成了一种叫做铝酸钠的物质,哇,简直像变魔术一样。
然后,这个铝酸钠要经过冷却,接着进行沉淀。
这一步就像是滤水,杂质被筛掉,留下的就是比较纯净的铝酸钠了。
再往下走,咱们要把这个铝酸钠处理成氧化铝,得把它加热到一千多度。
你想啊,能在这么高的温度下还不蒸发,得有多坚强啊,真是给铝酸钠点个赞!这时候,氧化铝就大功告成了!看,光是这样简单几步,氧化铝就从铝土矿的“大哥”变成了“小弟”。
不过,别急,后面还有更精彩的内容。
氧化铝提炼出来后,大家还要经过一系列的处理,确保它的纯度和质量。
这就像是一个选美比赛,得筛选出最美的那一位,才能顺利出道,成为后面的铝制品。
拜耳法的优势可多着呢。
这种方法不仅能提取出高纯度的氧化铝,而且经济又实惠。
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。
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一 原理1.原理:1889---1892年俄国纤维工业需要大量氧化铝作媒染剂,在圣彼得堡工作的奥地利化学家卡尔·约瑟夫·拜耳提出了拜耳法并申请了两项专利:一是发现只要添加氢氧化铝晶种,氢氧化铝会从稀释后的碱液中慢慢沉淀出来;二是剩余碱液可以回收,提高浓度重新处理新的铝土矿,实现了连续生产。
世界上第一个用拜耳法生产的氧化铝工厂投产于1894年,年产量400t/a ,一百年来它已经有了许多改进,但仍然习惯地沿用着拜耳法这外名字。
一百多年来溶出技术的变化:(1)溶出方法:由单罐阶段溶出作业发展为多罐串联连续溶出,并出现了管道化溶出技术。
(2)溶出温度:最初的为105度、200度、240度,现在的管道化溶出温度280度---300度。
(3)加热方式:蒸汽直接加热变为蒸汽接近加热,直到管道化溶出高温段的熔盐加热。
2实质:aq OH aAl aqO H x NaOH O xH O Al ++-++⋅42232)(2N )3(2分解溶出当溶出一水铝石和三水铝石时x 分别为1和3 当分解铝酸钠溶液时x 为33 拜耳法生成流程特点:用在处理低硅铝土矿,特别是用在处理三水铝石型铝土矿时,流程简单,作业方便,其经济效果远非其他方法所能媲美。
目前全世界生成的氧化铝和氢氧化铝,有90%以上都是拜耳法生产的,且90%以上的氧化铝铝是供电解铝用的。
拜耳法处理高硅铝土矿时有相当多的碱和氧化铝的损失。
4拜耳法循环:4.1主要包括两个过程:(1)分子比为1.8的铝酸钠溶液在常温下,只要添加氢氧化铝晶种,不断搅拌,溶液中的氧化铝便可以呈氢氧化铝状态析出,直到分子比提高到6为止,这也就是晶种分解过程。
(2)已经析出大部分氢氧化铝的溶液,在加热时,又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物,这就是种分母液溶出铝土矿的过程。
这其实就是拜耳提出的两项专利,交替使用这两个过程就可以不断的处理铝土矿,从中得纯的氢氧化铝产品,这就构成拜耳循化。
4.2 拜耳法循化图:4.2.1 四个点:A点:循环母液的成分点。
如果不考虑杂质造成的碱液损失,溶出时延一水铝石图形点连线变化,直到饱和。
他在高温下是未饱和的具有溶出铝土矿的能力。
B点:溶出后溶液的成分点。
在实际生产中由于溶解时间的限制,溶出过程在B点就结束,不会到达理论上的与溶解度等温线的交点。
C点:为了从其中析出氢氧化铝,加入赤泥洗液将其稀释以降低其稳定性,由于溶液中的氧化铝和氧化钠的浓度同时降低,其成分由B点沿等摩尔比线改变为C点。
分离赤泥后降低温度,使溶液的过饱和度进一步提高加入晶种,析出氢氧化铝,在分解过程中溶液成分沿C点与三水铝石的图形点连线变化。
D点: 如果溶液的分解最终冷却的30度,种分母液的成分在理论上可以达到连线与30度等温线的交点。
在实际生产中,也由于时间的限制,在D点就结束了,D点的组成中仍然含有过饱和的氧化铝。
如果D点的摩尔比与A点相同,通过蒸发,溶液成分又可以恢复到A点。
4.2.2 四条线:AB:溶出线BC:稀释线BD:分解线DA:蒸发线5 实际循环偏离理论循环的原因:(1)存在氧化钠和氧化铝的化学损失和机械损失。
(化学损失是指与其他物质发生了化学反应(这也是氧化铝和氧化钠的主要损失,他占到氧化钠损失的80%),机械损失是跑、冒、滴、漏带走的碱液,化学损失生成的水合铝硅酸钠会使的溶液中的碱损失比铝损失慢,水化石榴石会使得溶液中的铝降低,这样都会使得溶出液的苛性比增加)(2)溶出时蒸汽冷凝水使溶液稀释(如果是间接加热可以避免)(3)由于稀释沉降过程中发生的少量水解现象(由于加水稀释使得溶液的温度和浓度降低,会有部分碳酸钠被赤泥中的氢氧化钙苛化,同时也会生成一定量的水化石榴石,随着洗涤的进行溶液浓度进一步降低,这些反应都加强,使得溶液的苛性比增加)(4)添加的晶种带入母液使溶液苛性比有所提高(在晶种分解过程中添加的晶种数量是惊人的,由于沉降分离后得到的晶种是不经过洗涤的,在晶种的上面附带了大量的碱液,附带的碱液累积而晶种在不断的消耗,使得母液中的氧化钠含量增加)二.生产工艺1 三个阶段:溶出,分解,煅烧2 主要工序:破碎,湿磨,溶出,稀释,沉降分离,赤泥洗涤,晶种分解,煅烧,蒸发和苛化。
2.1 破碎:通常分粗碎,中碎,细碎三个阶段。
2.2湿磨:将铝土矿按配料要求配入石灰和循环母液磨制成合格的矿浆。
下图为原矿浆的磨制流程:2.3溶出:在高温高压的条件下,使铝土矿中的氧化铝水合物从矿石中浸出来,制的铝酸钠溶液,而铁、硅等杂质进入赤泥中。
2.4稀释:溶出后的浆液用赤泥洗液加以稀释,进一步脱出溶液中的硅,为沉降分离和晶种分解创造必要的条件。
2.5沉降分离:稀释后的浆液进入沉降槽处理,以使铝酸钠溶液和赤泥分离来开。
2.6赤泥洗涤:沉降分离出来的赤泥浆液,用水洗涤以回收有用成分,洗涤次数越大,有用成分损失越少。
2.7晶种分解:将分离了赤泥的铝酸钠溶液送入分解槽,加入晶种,不断搅拌并逐渐降温,分解析出氢氧化铝,并得到分解母液。
2.8煅烧:在高温下将氢氧化铝的附着水,结晶水除去,并使其晶型转变,以获得适合要求的氧化铝。
2.9蒸发:种分母液通过浓缩,以提高其碱浓度,保持循环体系中水量平衡,使母液达到拜耳法循环要求。
3.0苛化:在蒸发时有一定的一水碳酸钠结晶析出,将其分离出来用石灰乳苛化成氢氧化钠溶液,与蒸发母液一同送往湿磨配料。
3.工艺流程简述:由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后倒入卸矿站及铝土矿原矿堆场。
经胶带机送往破碎站,破碎后的铝土矿经胶带机送往均化库堆存并凉干水分。
外购石灰用汽车运进厂后经胶带输送机送往石灰仓储存,然后分别送往石灰消化工序及原料磨工序。
在原料磨工序将石灰、铝土矿、循环母液按一定比例混合后进入由棒、球二段磨进行磨矿,磨矿矿浆经水力旋流器进行分级,得到合格的原矿浆进入原矿浆槽。
原料磨送来的原矿浆由溶出前槽自流进入GEHO泵,送入五级单套管,五级压煮器组成的十级预加热器加热,用高压蒸汽间接加热压煮器内矿浆至溶出温度,经十级自蒸发器闪蒸器降温后,溶出矿浆用赤泥一次洗液稀释后进入溶出后c槽停留4个小时,脱出溶液中的硅和钛等杂质后送往赤泥分离和洗涤工序。
闪蒸产生的二次蒸汽用于十级预热,新蒸汽冷凝水经闪蒸成6bar蒸汽,并入全厂低压蒸汽管网。
溶出后槽送来的稀释矿浆与从絮凝剂制备送来的絮凝剂混合后进入40米单层平底分离沉降槽进行固液分离,溢流用粗液泵送往控制过滤工序,底流用泵送入赤泥洗涤沉降槽。
分离底流进行三次反向洗涤再用赤泥过滤机进行过滤洗涤,热水分别进入过滤机和末次洗涤槽,滤饼进入漏斗经螺旋输送进入再次浆化槽,再用GEHO泵送至赤泥堆场进行干法堆存。
分离沉降槽溢流进入控制过滤工序后在粗液槽内与石灰乳按比例混合。
然后用泵送入叶滤机进行精滤,滤饼进二次洗涤槽,滤液自流入精液槽,由精液泵送往板式热交换工序。
从控制过滤过来的精液与从种子过滤来的分解母液在板式换热器中进行换热,使其温度从105度降低至60度。
送种子过滤工序与过滤出来的晶种混合成为分解浆液,用晶种泵送往分解首槽进行分解,经连续分解后12号槽顶用立式泵抽取浆液进行旋流分级,分级溢流进入14号槽,底流用部分母液冲稀后自流去产品过滤。
溢流由14号槽自流至立盘种子过滤机,滤饼入晶种槽作种子用,滤液入锥形母液槽后溢流进入平底母液槽,送至板式换热器将其温度从48---55度升至85度左右后送蒸发原液浆。
旋流分级后的底流进入成品过滤饲料槽,经喂料泵送入平板过滤机进行成品过滤洗涤,通过用蒸发站送来的冷凝水进行洗涤后,得到滤饼,通过螺旋卸入胶带机,经皮带送到氢氧化铝仓。
母液送到种子过滤的锥形母液槽,氢氧化铝洗液送赤泥洗涤。
成品氢氧化铝由炉前小仓日产1200吨的气体悬浮焙烧炉供料,经焙烧完成脱出吸附水,结晶水,晶型转变过程,得到氧化铝。
蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外,大部分在带三级闪蒸的六效降膜蒸发器组进行蒸发浓缩后调配。
在流程中碳酸钠浓度高需排盐时,从二级闪蒸抽取部分母液进入强制循环蒸发器进行超浓缩后送入盐沉降槽,盐沉降槽溢流进入溢流槽送强碱槽,底流进排盐过滤机进行过滤,滤液进溢流槽,滤饼用热水溶解后,进入苛化槽加入石灰乳进行苛化,再用过滤机分离后,滤饼送沉降赤泥洗涤系统,滤液送母液调配槽,与蒸发母液、原液调配成循环母液,用于原料磨配料。
5 各个阶段设备流程示意图:5.1 原料车间流程:任务:破碎、湿磨5.2溶出车间流程:任务:将原矿浆进行预脱硅;预脱硅后的原矿浆经隔膜泵送出溶出;溶出浆液送到分离沉降工序。
5.3 沉降车间:任务:赤泥沉降;精液叶滤。
5.4 晶种分解车间:任务:接受从叶滤来的精液晶种生产出合格的氧化铝浆液;经分级后成品过滤合格氢氧化铝送焙烧;种子过滤给晶种分解提供晶种母液蒸发。
5.5蒸发车间:任务:平衡氧化铝生产过程中的水量;排除杂质盐类。
5.6 煅烧车间:任务:将氢氧化铝焙烧为合格的氧化铝产品。
4 各阶段的主要技术指标:4.1原矿浆制备工序的技术指标:配料摩尔比、铝硅比、液固比、补充碱量、氧化钙添加量、循环母液浓度、矿浆细度。
4.2溶出过程的技术条件及经济指标:溶出温度、溶出时间、碱耗、热耗、氧化铝溶出率。
4.3种分过程的技术指标:摩尔比、种子比、氧化铝浓度、分解初温、分解时间、分解终温。
衡量种分过程效率:种分分解率、分解槽单位产能、氢氧化铝的质量。
生产砂状氧化铝的物理性能还取决于种分过程的控制。
4.4 氢氧化铝的分离与洗涤过程的技术及经济指标:氢氧化铝洗水量、料将液固比、成品氢氧化铝含水量、过滤机产能。
4.5煅烧过程的技术及经济指标:温度、燃料消耗量、产量煅烧产品的质量:化学纯度、灼碱、粒度、安息角、32O l A -α含量。
三.工艺流程图四 公式1 铝硅比:A/S指铝土矿中氧化铝和二氧化硅的质量分数之比。
(用于确定生产氧化铝的方法)硅量指数:A/S指铝酸钠溶液中氧化铝和二氧化硅的质量浓度的比值。
(衡量铝酸钠溶液纯度的指标)苛性比:MR=质量质量322322645.1)()(O Al O Na O Al n O Na n K K ==K α指铝酸钠溶液中所含的苛性钠和氧化铝的摩尔比。
(他表示铝酸钠溶液中氧化铝的饱和程度和稳定性。
)工业上铝酸钠溶液的浓度是用每升铝酸钠溶液中所含氧化铝及碱的质量来表示,单位为g/l (在上式中的比值单位可以是浓度g/l 也可以是质量的百分比%)2 循环效率:a m am E αααα⋅-⨯=645.1表示一吨氧化钠在一次拜耳法循环中产出的氧化铝的量。
循环碱量:a m am E N αααα-⋅⨯==608.01表示生产一吨氧化铝在循环母液中所必须还有的碱量。
循环母液的苛性比越大,溶出液(铝酸钠溶液)的苛性比越小,生成1吨氧化铝所需的循环碱量就越小,而循化效率越高,物料流量减小。