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拜耳法氧化铝生产工艺(氧化铝厂采用拜耳法生产氧化铝生产工艺为原料)

拜耳法氧化铝生产工艺(氧化铝厂采用拜耳法生产氧化铝生产工艺为原料) 拜耳法生产氧化铝的关键步骤

  铝土矿也称铝矾土,以三水铝石、一水铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。与各种脉石矿物共生在一起。主要用来生产氧化铝(90%)。主铝土矿中的氧化铝主要以三水铝石Al(OH)3、一水软铝石γ-AlO(OH)、一水硬铝石α-AlO(OH)状态存在。

一、中国铝土矿资源现状

我国铝土矿质量较差,以一水硬铝石型铝土矿为主。矿石具有高铝、高硅、低铁的特点,只有34%的矿床适合露天开采。

广西铝土矿是我国铝土矿第一大省,且其矿石具有中铝、高铁、高铝硅比、低硫等特点,是国内少数能运用拜耳法生产氧化铝的优质铝土矿。广西铝土矿是我国第一大铝土矿省,其矿石具有铝、高铁、高铝硅比、低硫的特点。是国内少数能生产拜耳法氧化铝的优质铝土矿之一。

二。拜耳法生产氧化铝

由于条件不同,各厂可能采用的工艺流程略有不同,但原则上没有本质区别。拜耳法的基本生产过程大致可分为以下几个主要过程:

1.原矿制备

原矿制备是氧化铝生产的第一步。所谓原矿浆制备,就是从拜耳法氧化铝生产中所用的原料,如铝土矿、石灰、铝酸钠溶液中,按一定比例培养出化学成分和物理性能满足溶出要求的原矿浆。原矿浆制备的要求是:

①参与化学反应的物质要有一定的细度。

②参与化学反应的物质之间要有一定的比例和均匀的混合。

因此,生料浆的制备在氧化铝生产中起着重要的作用。能否制备出符合氧化铝生产要求的料浆,将直接影响氧化铝的溶出、赤泥的沉降性能、晶种分解率、氧化铝产量等经济技术指标。

2、高压溶解

溶出是拜耳法生产氧化铝的两个主要过程之一。溶解的目的是将铝土矿中的水合氧化铝溶解到铝酸钠溶液中。溶出效果直接影响拜耳法生产氧化铝的经济技术指标。

法国单管预热& mdash& mdash高压釜溶解流程图

溶出过程主要取决于铝土矿的化学成分和矿物组成。主要技术条件和经济指标有:溶出温度、溶出时间、氧化铝溶出率、碱耗等。

3.溶解矿浆的稀释和赤泥的分离与洗涤。

所谓赤泥,就是将铝土矿溶解后得到的污泥,通常称之为赤泥,是因为它往往含有大量的氧化铁,颜色呈红色。稀释溶解纸浆的目的如下:

溶出矿浆由铝酸钠溶液和赤泥组成,赤泥是铝土矿和铝酸钠溶液在高温下反应的产物。溶解过程结束后,为了进行后续的分解过程,溶解浆的稳定性不能太大,否则会给分解过程带来不便。为了促进铝酸钠溶液的分解,需要稀释溶解的矿浆。

由于溶出矿浆需要赤泥沉降分离,稀释溶出矿浆可以降低铝酸钠溶液的粘度,便于赤泥沉降分离。

4.晶种分解

种分是将铝酸钠溶液冷却,增加其过饱和度,加入氢氧化铝作为晶种,搅拌析出氢氧化铝的过程,是拜耳法生产氧化铝的关键步骤之一。除去晶种得到氢氧化铝,同时得到高苛性比的晶种母液,作为溶出铝土矿的循环母液,形成拜耳法生产氧化铝的闭路循环。

种分工艺的主要技术指标有:氧化铝浓度、分子比、种分初、终温度、种分比、分解时间等。衡量种分过程效率的技术经济指标是种分率、分解槽单位容积和得到的氢氧化铝质量。砂状氧化铝所需的物理性能主要取决于晶种分解过程的控制。

5.氢氧化铝的分离和洗涤

晶种分解后获得的氢氧化铝浆液必须分离以获得所需的氢氧化铝和种分母液。分离后,大部分氢氧化铝不经洗涤返回工艺用于晶种生产,剩余部分进行洗涤,回收附着在氢氧化铝上的氧化铝和氧化钠,成为氢氧化铝成品。种子母液返回到工艺中重复使用。

为了从母液中分离氢氧化铝,可以使用不同的方法,例如沉降或过滤。浆固比大的可以用沉降,液固比小的可以用过滤。由于浆固比影响过滤效率,一般先浓缩氢氧化铝,再过滤分离。

主要技术经济指标有:氢氧化铝洗涤水量、料浆固比、成品氢氧化铝含水量、过滤机容量等。

6.氢氧化铝的煅烧

煅烧是在高温下除去氢氧化铝中的结合水和结晶水,改变其晶型,得到满足电解要求的氧化铝的过程。因此,氧化铝的许多物理性质,尤其是比表面积、休止角和密度,主要由煅烧条件决定。

煅烧产品的质量指标包括:化学纯度、失重、粒度、休止角等。煅烧过程的技术经济指标包括煅烧温度、燃料消耗、产量等。

 

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