NaOH亚熔盐法处理拜尔法赤泥的铝硅行为_孙旺
氧化铝赤泥沉降槽泥层界面检测技术开发及应用
赤泥沉降槽泥层界面检测 技术 比较
目前 ，国外在 氧化 铝 沉降 槽泥 层检 测 方 面 主 要 采 用 红 外 线 法 和 超 声 波 法 进 行 在 线测 量 。无论 是 红外 线 法或超 声 波法 都 是 通过 发 射和 接 收传 感器 来 完成 ，通过 分 析 发射 和 接收 强 度来 分析 泥层 高 度 。由于 检 测探 头 皆置 于 沉降槽 中 ，料 浆 中易 结垢 物 ，易 附着在 探头 上 ，造 成 分析精 度 下降 。 所 以 ，每 次探 头在 提升 或 放下 时 皆需要 热 水 自动 清 洗 。由于 自动 清 洗要 求系 统 同步 性较 高 ，在实 际运 行过 程 中经 常 出现 探头 缆线 卡 断 ，探 头掉 人 沉 降槽 等 现 象 ，造 成 系统停 运 。同时现 有 产 品在原 理上 还 不能 检 测底 流 密度 和 清液 密度 ，还 需配 用其 他 仪 器来 完成 。
开发赤泥沉降槽泥层界面 检测技术 的必要性
作 为液 固分 离 的 主要 大 型 设 备 之一 沉 降槽 ，目前 由于 缺 乏 必 要 的监 控 手 段 ， 其操 作盲 目性 大 ，系 统稳 定性 不足 的 问题 日益突 出 ，成 为氧 化铝 安全 生 产 、提 产增 效 的瓶颈环 节 之一 。
国 内 目前 还 没 有 开 发 出 成 熟 的 在 线 分析 仪器 ，其 技术 来源 于 水处 理 用界 面检 测仪 。
拜耳法生产氧化铝高压溶出过程有机物研究
108拜耳法生产氧化铝高压溶出过程有机物研究赖智敏（中国铝业股份有限公司广西分公司，广西 平果 531400）摘 要：采用拜耳法制备氧化铝这一工艺具有成本低、速率快、质量佳等技术优势，但在高压溶出的过程中，容易常出现有机物问题，当生成的有机物不断聚集，就可能对氧化铝的制备生产造成负面影响。
因此为提高生产效率，就需要明确有机物的来源、累积行为，并采取具有针对性的应对措施，来改善这一方面的问题。
基于此，本文就针对拜耳法制备氧化铝的高压溶出中所产生的有机物展开探讨，着重分析了其来源及累积过程，在此基础上提出几个去除有机物的对策，希望能为相关认识提供些许参考。
关键词：拜耳法；氧化铝；高于；有机物；溶出中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）02-0108-2收稿日期：2020-01作者简介：赖智敏，男，生于1990年，汉族，江西赣州人，本科，助理工程师，研究方向：冶金工程。
拜耳法是碱法制备氧化铝工艺的一种，也是目前应用最为广泛的，尤其是针对三水型铝土以及低硅含量铝土矿，拜耳法更是首选，能够在简便、快捷以及低能耗的情况下生产出更加高质量的氧化铝[1]。
其制备原理以碱法为基础，就是通过氢氧化钠或碳酸钠来对铝土矿进行处理，从而将铝矿中的铝元素通过溶解、转换得到铝酸钠。
而铝矿中的含有的铁元素、钛元素以及大部分的硅元素等杂质则会变为不能溶解的化合物残渣，因其中还有大量红色的氧化铁，这些残渣又称为赤泥，将赤泥和铝酸钠溶液进行分离，再进行洗涤、回收，从过滤好残渣后的铝酸钠溶液通过解析得到氢氧化铝，最后再和母液分离、焙烧等，最终得到氧化铝。
总体来看，这是一种成本低、操作简便、低污染等化工生产工艺。
1 拜耳法的工艺流程目前拜耳法已成为制备氧化铝的常用工艺手段，它是由著名化学家拜耳（奥地利）所发明，其工艺流程主要分为以下两部分。
（1）常温状态下，使铝酸钠溶液中的氧化钠及氧化铝摩尔比控制在1.8，通过充分搅拌，使其张红的氢氧化铝转化成晶种，这样溶液的氧化铝就能够通过氢氧化铝的方式析出，这也就是铝酸钠的晶种分解工艺。
轻金属冶金学习题
轻金属冶金学习题1．铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可以分为：三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型、刚玉以及混合型铝土矿。
2．按照氧化铝的物理特性，可将其分成粉状、中间状和砂状三种。
3．生产氧化铝的方法可大致分为碱法、酸法、酸碱联合法和电热法。
4．碱法生产氧化铝又有拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳—烧结联合法等多种流程。
5．拜耳-烧结联合法根据其工艺流程可分为并联法、串联法和混联法。
1．铝土矿的铝硅比：铝土矿的铝硅比是指铝土矿中的氧化铝和二氧化硅的质量分数比，即A/S=矿石中的氧化铝质量分数/矿石中的二氧化硅质量分数。
通常写为：A/S=ω(Al2O3)/ω(SiO2)。
2．拜耳法：拜耳法是直接利用含有大量游离苛性碱的循环木业处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液的，往铝酸钠溶液中添加氢氧化铝（晶种）经长时间搅拌便可分解洗出氢氧化铝结晶。
分解母液经蒸发后再用于溶出下一批铝土矿。
3．碱石灰烧结法：碱石灰烧结法师在铝土矿中胚乳石灰石（或石灰）、纯碱（含大量碳酸钠的碳分母液），在高温下烧结得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱液溶出熟料得出铝酸钠溶液。
铝酸钠溶液脱硅净化后，通入二氧化碳气体便可分解结晶氢氧化铝。
分解后的母液经蒸发后循环使用。
1．我国铝土矿的特点有哪些？（5分）我国铝土矿的特点是：资源丰富，储量大（1分）；高铝、高硅、低铁；铝硅比较低，中低品位铝土矿居多，多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿（3分）。
矿石的铝硅比多数在4~7之间，铝硅比在10以上的优质铝土矿相对少些（1分）。
6．工业铝酸钠溶液的主要成分是NaAl(OH)4、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等。
通常把NaAl(OH)4和NaOH形态存在的Na2O叫做苛性碱，以Na2CO3形态存在的Na2O叫做碳酸碱，以Na2SO4形态存在的Na2O叫做硫酸碱。
以Na2O K和Na2O C 形态存在的碱的总和称为全碱。
7．在拜耳法生产过程中，循环母液的主要成分有NaOH、NaAlO2、Na2CO3和Na2SO4。
高铁高硅铝土矿拜耳法生产氧化铝试验研究
高铁高硅铝土矿拜耳法生产氧化铝试验研究张正林;熊林;徐强【摘要】目前广西氧化铝生产的铝土矿其氧化铝含量52％～54％,铝硅比9左右.由于铝土矿资源的减少,对低品位的铝土矿使用成为解决资源短缺的主要措施.文章针对拜耳法氧化铝生产工艺进行了低品位铝土矿生产氧化铝试验,溶液为广西氧化铝生产企业的母液,采集制备铝硅比为6.9的低品位铝土矿矿样,根据铝土矿高铁高硅的物相性质,不同条件下的溶出试验、赤泥分离沉降试验.经过试验研究,高铁高硅的铝土矿只要采取合适的生产技术条件,完全满足拜耳法氧化铝生产工艺.该试验研究解决了铝土矿资源相关不足的问题,对氧化铝生产应用具有积极意义.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2019(021)006【总页数】6页(P21-25,56)【关键词】铝土矿;氧化铝;溶出;沉降【作者】张正林;熊林;徐强【作者单位】中国铝业股份有限公司广西分公司,广西平果 531499;中国铝业股份有限公司广西分公司,广西平果 531499;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】TF81 前言广西的氧化铝生产都采用的是拜耳法技术生产，其设计生产对铝土矿的要求是氧化铝含量大于56%，A/S在12左右。
经过近十多年的生产开采，铝土矿也不断减少，目前已探明可使用的铝土矿的使用年限约7～10年，并且品位也大幅度降低，经过十多年的生产实践及技术进步，广西各企业有效的使用各类铝土矿，对不同品位的铝土矿进行掺配使用，目前使用的铝土矿的质量为：氧化铝含量＞（52%～54%），A/S＝（9±0.5）。
整体上来看，中国铝土矿资源较为丰富，铝土矿保有基础储量在世界上居第七位，储量在世界上居第八位[1]。
截至到2006年，保有的资源储量为27.76亿吨，其中储量5.42亿吨，基础储量7.42亿吨，资源量20.35亿吨，主要分布在山西、河南、广西、贵州4省区，其资源储量占全国的90.9%，其中广西占15.5%，百色市累计查明资源储量7.136亿吨，占广西资源储量总量 99.67%；其中，县域分布最多为靖西市 3.012亿吨，占百色市资源储量总量42.07%；其次平果县2.381亿吨，占百色市资源储量总量33.26%；再次为德保县1.063亿吨，占百色市资源储量总量 14.85%。
回顾拜耳法和碱石灰烧结法
回顾：拜耳法与碱石灰烧结法一、原理拜耳法：K. J. Bayer 1889-1892 提出, 实质为两项专利:•低温低ακ铝酸钠溶液, 加晶种时AH析出;•高温高ακ铝酸钠溶液, 铝土矿的溶出。
实质：使下列反应在不同的条件下朝不同方向交替进行Al2O3(1或3)H2O + 2NaOH + aq 2NaAl(OH)4 + aq碱石灰烧结法：1. 高温焙烧把铝土矿中的Al2O3与加入的纯碱Na2CO3反应形成易溶于水或稀碱的固体铝酸钠(Na2O·Al2O3)，同时使杂质硅、铁、钛等生成原硅酸钙(2CaO·SiO2)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3)、钛酸钙(CaO·TiO2)等。
2. 用调整液溶出熟料中的Na2O与Al2O3，得到铝酸钠溶液，与进入赤泥的原硅酸钙、钛酸钙以及Fe2O3·H2O等不溶性残渣分离。
3. 熟料的溶出液(粗液)进行专门的脱硅净化，脱硅后的精液碳分产出Al2O3。
碳分母液蒸发浓缩后返回配料。
二、流程拜耳法：四个循环，六个工序原矿浆制备、高压溶出(循环一)、溶出矿浆稀释和赤泥分离和洗涤(循环二)、晶种分解(循环三)、AH分级与洗涤、AH煅烧、母液蒸发及苛化(循环四)等。
碱石灰烧结法：九个工序，六个比九个工序：生料浆制备；熟料烧结；熟料溶出；赤泥分离及洗涤；粗液脱硅；精液碳酸化分解；氢氧化铝分离与洗涤；氢氧化铝的煅烧；分解母液蒸发浓缩六个比：碱比(Na2CO3/Al2O3+Fe2O3)；钙比(CaO/SiO2)；铝硅比(A/S)；铁铝比(F/A)；生料浆液固比；溶出液固比三、溶出主要反应拜耳法：1.主反应：三水铝石：Al(OH)3 + NaOH + aq = NaAl(OH)4 + aq一水铝石：AlOOH + NaOH + aq = NaAl(OH)4 + aq2. SiO2：溶解：Al2O3·2SiO2·2H2O + 6NaOH + aq → 2NaAl(OH)4 + 2Na2SiO3 + aq析出： 1.7Na2SiO3 + 2NaAl(OH)4+ aq → Na2O·Al2O3·1.7SiO2·H2O↓+ 3.4NaOH + H2O①引起Al2O3和Na2O 的损失;②形成钠硅渣，进入成品AH，影响产品质量;③钠硅渣在生产设备和管道上，特别是在预热器、压煮器等换热设备表面上析出成为结疤，使传热系数大大降低,增加能耗和清理工作量。
拜耳法生产氧化铝中脱除有机物的研究
离子交换法是采用离子交换树脂将有机分子 被交换到树脂上而实现分离的方法。
Pierre 发明 了 让 母 液 通 过 阳 离 子 交 换 树 脂, 除去铁、 硅、 钛、 锌等阳离子以及溶液中的有机 物。 然而此法成本较高, 也存在树脂再生困难的 问题。 因此, 此法在氧化铝行业并未得到工业化 应用拜耳法生产氧化铝过程中有机物的脱除方法 较多, 各有利弊, 大多数方法还处在研究阶段, 只有少数已经取得工业化应用。 从上述比较可以 看出, 结晶法和细种子洗涤 -石灰苛化法适合草 酸盐类有机物的脱除, 是目前较易实现工业化应 用的方法。
参考文献:
[1] 姜跃华 . 进口铝土矿应用探讨[ J] . 轻金属,2020( 9) : 11 - 13,21.
Abstract: In the alumina production flow by Bayer method, the accumulation of organics became an extreme prominent problem. The paper surveys the source, types and effects of the process in alumina production flow by Bayer method. It makes brief introductions of the roasting method of Bauxite, crossover method of ion and roasting method of decomposition mother liquor. It also described crystallization process, fine-seed cleaning - lime causticization method in detail. Finally, it concludes that the method of fine-seed cleaning - lime causticization method is relatively easy to implement in industrial application at present by comprehensive analysis. Keywords: Bayer Method; Organics; Elimination
拜耳法赤泥中氧化铝回收方法研究与应用
拜耳法赤泥中氧化铝回收方法研究与应用
陈映;赵加平;王红光;卞磊
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2022(51)2
【摘要】拜耳法氧化铝赤泥中还含有20%左右的氧化铝,传统的方法是将拜耳法的赤泥当做烧结法的原料,回收赤泥中的氧化铝。
由于烧结逐渐被淘汰,赤泥中的氧化铝也得不到回收。
研究并应用了利用赤泥粒度分级、粗粒度赤泥返回流程溶出的方法将拜耳法赤泥中的氧化铝部分回收回来,具有工艺简单、成本低的特点,有效降低外排赤泥氧化铝含量。
【总页数】5页(P91-95)
【作者】陈映;赵加平;王红光;卞磊
【作者单位】云南文山铝业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF821
【相关文献】
1.高分子絮凝剂在拜耳法生产氧化铝赤泥沉降中的应用
2.拜耳法赤泥中回收氧化铝的工艺
3.基于氧化铝赤泥的拜耳法回收再利用技术研究
4.拜耳法赤泥的湿法处理——从高苛性比铝酸钠溶液中回收氧化铝
5.拜耳法氧化铝赤泥中稀土金属赋存状态研究
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赤泥中有价金属的回收工艺研究进展
优点,但耗时较长,目前仍处于初步研究阶段。
2.
1.
2 火法
火法提铝是采 用 烧 结 法 进 一 步 提 取 赤 泥 中
[
11]
的 Al
研究了低钙烧结法从拜耳
2O3 。 陈 颖 等
/
法 赤 泥 中 提 取 Al2O3 。 结 果 表 明:在 n(Na2O)
强碱性固体工业废弃物,其外观似暗红色泥土,故
称之为赤泥。赤 泥 有 强 碱 性 和 放 射 性,属 于 有 害
产物
;但其中含 大 量 有 价 金 属,如 铁、铝、钛、钪
[
1]
及稀土金属等元素 [2],因此,对赤泥的综合回收越
来越受到重 视。目 前,赤 泥 的 回 收 工 艺 主 要 分 为
火法和湿法。本文综述了上述几种金属的回类
按照氧化铝 生 产 方 法 不 同,可 将 赤 泥 分 为 3
类:拜耳法赤泥、烧结法赤泥和混联法赤泥 [3]。全
球 95% 的氧化铝采用 拜 耳 法 生 产 [4],各 种 方 法 产
生的 赤 泥 的 主 要 化 学 成 分 相 似,主 要 包 括 S
iO2 、
[]
Al2O3 、
火法和湿法(酸浸 法 和 铁 电 沉 积 法),或 上 述 方 法
的某种联合 [18]。
2.
2.
1 还原焙烧—磁选法
还原焙烧—磁选法是物理分离法和火法的联
合,其原理是通过高温下焙烧还原剂、添加剂与赤
泥的混合物,使赤 泥 中 的 赤 铁 矿 被 还 原 为 磁 性 较
强的磁铁矿,通过磁选将磁铁矿与其他杂质分离。
67% 的赤泥,
结果表明:通 过 弱 磁 选 可 得 到 总 铁 品 位 55