拜耳法
强化铁矿物的转换（提高温度；添加石灰）
钛矿物的行为：导致Na2O损失
膜的形成包裹铝矿石表面，降低溶出率
结垢，降低传热效率
措施：添加石灰使之形成
钙钛矿（perovskite) CaO·TiO2
羟基钛酸钙(kassite) CaTi2O4(OH)2
CaO与铝酸钠溶液的作用水合铝酸钙水化石榴石石灰拜耳法同时降低赤泥中铝硅比和钠硅比不现实1.提高Al2O3溶出速率
消除钛酸钠膜的危害
消除水合铝硅酸钠的包覆作用
铝矿物和碱溶液反应时，先转
换为过渡态活性配合物，CaO
参与时，降低了该过程活化能
促进类质同晶形态存在的Al2O3
充分溶出
2.促进针铁矿转变
加速针铁矿转变为赤铁矿的机
理可能类似与加速铝矿物溶出
提高温度，加速脱水转变
母液中的钠盐，尤其是Na2SO4，
也可加速针铁矿的转变
3.减少碱的损耗
使赤泥中的方钠石转变为钙霞石或黝方
石，减少附加盐中NaOH和Na[AlOH]4，
且后两者中的钠更易被CaO置换形成水化石榴石时，一部分SiO2不以钠
硅渣形式进入赤泥，但由于水化石榴石
与钠硅渣的平衡，尤其是冷却过程形成的
水化石榴石x小，铝损失增大
使钛酸钠变为钛酸钙类化合物
4.清除杂质
形成相应钙盐，脱除钒酸根、铬酸根、
氟离子等杂质
水化石榴石溶解度远低于钠硅渣，有
利于提高硅量指数
吸附有机物等其它杂质，减少其积累
5. 改善赤泥沉降性能
促进针铁矿转变
促进方钠石转变为钙霞石
减少赤泥比表面
溶剂化趋势（我们的研究）：
石灰石<赤铁矿<针铁矿<钛酸钙<水合铝硅酸钠<硅酸二钙<水化石榴石
结晶渣苛化石灰法：
Na2CO3+Ca(OH)2+aq=2NaOH+CaCO3+aq
拜耳法特点：
能耗低
产品质量好
但铝硅分离时，全部SiO2以(钠硅
渣+水化石榴石)外排，导致铝和
碱损失大：A/S~1.4，N/S 0.3~0.5
不宜用于处理低铝硅比矿石
烧结法
烧结法特点：
能耗高
产品质量相对较差
但铝硅分离时，大部分SiO2以硅酸钙形成外排，理论上不损失铝和碱，实际上：A/S~0.4，N/S ~0.1
石灰熔炼法(Pederson)基础
优点：
原料丰富；不需要配碱；熟料和炉渣自粉化，溶出渣可经济用于水泥生产
缺点：
烧结温度高；熟料及溶出液Al2O3浓度低、物料流量大；泥渣易变性
SiO2的行为
熟料烧结过程Na2O·Al2O3·2SiO2与CaO反应可能生成的化合物有：
1）CaO·SiO熟料烧结过程Na2O·Al2O3·2SiO2与CaO反应可能生成的化合物有：
1）CaO·SiO2；2）2CaO·SiO2；
3）3CaO·SiO2；4）3CaO·2SiO2
2；2）2CaO·SiO2；
3）3CaO·SiO2；4）3CaO·2SiO2
Fe2O3的行为
形成条件：配碱不足、配钙过量
先生成2Ca O·Fe2O3，配钙不足时：
2Ca O·Fe2O3 +Fe2O3→Ca O·Fe2O3
铁含量过高，配钙充足时？：
2C2F+NA →C4AF+NF （ Al2O3↓）
铁含量过高，配钙不足时：
F+NA →Na2O ·11(Al,Fe)2O3
（ Al2O3↓， Na2O↓）
铁钙化合物的形成条件
形成条件：配碱不足、配钙过量
先生成2Ca O·Fe2O3，配钙不足时：
2Ca O·Fe2O3 +Fe2O3→Ca O·Fe2O3
铁含量过高，配钙充足时？：
2C2F+NA →C4AF+NF （ Al2O3↓）
铁含量过高，配钙不足时：
F+NA →Na2O ·11(Al,Fe)2O3
（ Al2O3↓， Na2O↓）
TiO2的行为
TiO2在烧结过程的最终产物是钙钛矿，不再参与反应；
MgO的行为
当碱和石灰配量不足时, 在熟料中可能生成尖晶石(MgO·Al2O3)和堇青石(2MgO·Al2O3·5SiO2)
当石灰中MgO<6%时, 烧结过程无变化
当石灰中MgO>7%时, MgO和C2S相互作用生成镁蔷薇辉石(C3MS2)和CaO, 但在1200℃的高温下对熟料无影响
硫的危害
形成Na2SO4而损失碱(3.4 kg-Na2CO3/kg-S)
Na2SO4 (Tm 884℃) 与Na2CO3低熔点共晶(826℃):
降低Na2CO3活度
阻碍CaO参与反应
烧结带后部形成后结圈, 冷却机内或入口处凝结
增大物料流量、增加燃料消耗
影响蒸发作业
硫危害的防治
限制S的来源：煤中S<1%, 铝土矿中S<0.7%
生料掺煤:
Na2SO4+C=Na2SO3+CO
Na2SO4+2C=Na2S+2CO2
Na2SO3+Al2O3=Na2O·Al2O3+SO2 ↑
FeO+ Na2S=FeS+Na2O (熟料中以FeS为主，<2%)
Na2SO4+CaCO3+4C= Na2CO3+CaS+4CO
Na2S+2FeS= 2FeS ·Na2S (溶出时进入溶液）
在分解带还原，在烧成带和冷却带又被氧化，造成窑尾废气温度高、热耗大。宜用高燃点还原剂
FeS、SO2 排出系统，从而解决硫积累问题
氟化物的影响
添加氟化物可降低烧成温度，扩大烧成温度范围，从而提高熟料质量和窑产能
在烧结高铁赤泥炉料时，可降低含水铝硅酸钠的脱水温度，降低石灰石的分解温度，加速液相形成，强化主要矿物生成过程，促进C4AF的分解和 –2CaO·SiO2 –2CaO·SiO2的转变, 有利于溶出过程
基于形成水化石榴石的脱硅
添加石灰脱硅过程的影响因素
原液Al2O3和Na2O浓度
AO越高，形成的[SiAlnO2(n+1)(OH)m](n+m)-越多，而脱硅主要是SiO2(OH)22-的扩散。不利。
Nk越高，水化石榴石易被分解。不利。
溶液中Na2CO3浓度
Nc越高，水化石榴石易被分解。不利。
石灰添加量和质量
石灰活性越高越好；石灰量多虽有利于脱硅，但造成Al2O3损失多。
温度
有利于扩散，但过高的温度会使水化石榴石分解。
基本性能与应用
石灰的保水性、可塑性好，工程上常被用来改善砂浆的保水性，以克服水泥砂浆保水性差的缺点。石灰凝结硬化速度慢、强度低、耐水性差。石灰的干燥收缩大，因此除粉刷以外，不宜单独使用。
石灰在建筑上的用途主要有：
A、石灰乳涂料石灰加大量的水所得的稀浆，即为石灰乳。主要用于要求不高的室内粉刷。
B、砂浆利用石灰膏或消石灰粉可配制成石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于抹灰和砌筑。
C、灰土和三合土消石灰粉与黏土拌合后称为灰土，再加砂或石屑、炉渣等即成三合土。灰土和三合土广泛用于建筑物的基础和道路的垫层。
D、硅酸盐混凝土及其制品以石灰与硅质材料（如石英砂、粉煤灰、矿渣等）为主要原料，经磨细、配料、拌合、成型、养护（蒸汽养护或压蒸养护）等工序得到的人造石材。常用的硅酸盐混凝土制品有蒸汽养护和压蒸养护的各种粉煤灰砖、灰砂砖、砌块及加气混凝土等。
E、碳化石灰板将磨细生石灰、纤维状填料（如玻璃纤维）或轻质骨料加水搅拌成型为坯体，然后再通入二氧化碳进行人工碳化（约12～24小时）而成的一种轻质板材。适合作非承重的内隔墙板、顶棚等。
生石灰块及生石灰粉须在干燥条件下运输和贮存，且不宜存放太久。长期存放时应在密闭条件下，且应防潮、防水。
石灰在土木工程中应用范围很广，主要用途如下：
（1）石灰乳和砂浆消石灰粉或石灰膏掺加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于砌筑或抹灰工程。
（2）石灰稳定土将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松散的土中，经拌合、压实及养护后得到的混合料，称为石灰稳定土。它包括石灰土、石灰稳定砂砾土、石灰碎石土等。粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力，抗压强度，耐水性得到改善。广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。
（3）硅酸盐制品以石灰(消石灰粉或生石灰粉)与硅质材料(砂、粉煤灰、火山灰、矿渣等)为主要原料，经过配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等各种制品。因内部的胶凝物质主要是水化硅酸钙，所以称为硅酸盐制品，常用的有灰砂砖、粉煤灰砖等。
文献
1)高铝水泥胶砂试件抗折强度和抗压强度随石灰石粉掺量的增加均呈现先升高后降低的趋势．各龄期(1，3，7，28 d)胶砂试件的抗折强度与抗压强度均在石灰石粉掺量为3％时达到最大值．
(2)适量石灰石粉掺人高铝水泥中可生成单碳型水化碳铝酸钙和氢氧化铝，提高胶砂试件的密实度和强度．同时，石灰石粉的掺人减少了CAH，。和c2AH。向c3AH。的晶型转化，一定程度上抑制了
高铝水泥后期强度的倒缩．
(3)高铝水泥胶砂试件的28 d总孔隙率、大孔孔隙率和小孔孔隙率均随石灰石粉掺量的增加呈现先减小后增大的趋势；当石灰石粉掺量为3％时，胶砂试件各孔隙率均最低．
1．对比粉煤灰、煤矸石、钢渣和炉渣的石灰废渣稳定土后发现，石灰钢渣稳定土的早期强度和刚度都最大，而石灰炉渣稳定土则最低．
2．石灰废渣稳定土的早期强度随工业废渣含量增加而提高．
3．石灰与工业废渣质量比接近1：2时，活性氧化物的火山灰反应最为充分，石灰废渣稳定土强度达到最大．
4．本文研究的各类石灰废渣稳定土最优含水量为10％～14％．
5．由于T业废料中的不稳定活性成分仍有可能分解，使其后期强度和刚度的变化规律比较复杂，因此各类石灰废渣稳定土的力学性质变化规律尚待长期观察．
1.烧结生产添加生石灰是一项降低烧结成本、提高生产率、节约能源的有效措施。这项措施必须与提高烧结料层的工艺同时并举分能收到最大的经济效益。
2) 当成本利润率为15 % 时, 生石灰的生产成本不能超过84 . 9 元/ 吨, 这就是烧结生产添加生石灰的经济合理界限。
3) 娜李石灰并提高侥结料层1 OC毫米后,烧练炸铁两工序能耗和扣除生产生石灰的雄耗冶约可降低2 3 . 3 公斤标煤, 其中提高料层带来的节能占能耗降低部分肠%左右, 带来的经济收益占总收益的52 % 左右。因而从节能和经济二方面说提高料层都是加生石灰的必要一环。
4 ) 为了用最低的生石灰生产成本换取最大的收益, 对适合烧结厂情况的生石灰生产流程亏设备选型、总图运输和石灰加入方式要作具体的技术经济分析, 使生石灰生产使用的过程与烧结厂原有工艺有机地结合为一个整体, 保证生产的顺利进行, 有关这些问题宜另文探讨。
1、铝土矿中的主要化学成分有哪些？ 答：有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2等主要化学成分。 2、根据铝土矿中含铝矿物存在的形态可将铝土矿分为哪几种类型？为什么要这样分类？答：可分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型和混合型四种类型。之所以这样分类是因为不同矿石形态对生产工艺有很大影响。 3、我国铝土矿质量方面有何特点？ 答：我国铝土矿资源以一水硬铝石为主，其储量占全国铝土矿总储量的98.46%，特点是含铝、高硅、低铁，铝硅比值偏低。 4、不同矿物类型对氧化铝的溶出性能有何影响？ 答：不同矿物类型对氧化铝的溶出性能影响很大，其中三水铝石型铝土矿中的氧化铝最容易被苛性碱溶液溶出，一水软铝石型次之，一水硬铝石型的溶出则较难。另外，铝土矿类型对溶出以后各湿法工序的技术经济指标也有一定的影响。 5、碱法生产氧化铝按生产流程特点，可分为哪几种方法？ 答：可分为拜耳法、烧结法和联合法三种。 6、根据氧化铝的物理性质可将氧化铝分为哪几种类型？ 答：可分为砂状氧化铝、粉状氧化铝和中间状氧化铝三种类型。 7、用于表征氧化铝物理性质的指标有哪些？ 答：有安息角、a-Al2O3含量、容积密度、粒度和比表面积以及磨损系数等。 8、铝土矿中最有害的杂质是什么？ 答：是二氧化硅（SiO2） 9、碱一石灰烧结法的生产原理是什么？ 答：碱一石灰烧结法生产氧化铝的原理是：将铝土矿与一定量的矸、石灰配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅与石灰化合成不溶于水的原硅酸钙（2CaO.SiO2），使氧化铁与纯矸化合成可以水解的铁酸钠（Na2O.Fe2O3），而氧化铝与纯矸化合成可溶于水的固体铝酸钠（Na2O.Al2O3），将烧结物——熟料用水或稀矸溶液溶出时，Na2O.Fe2O3水解放出矸，而氧化铁则以水合物的形态与2CaO.SiO2 一道进入赤泥外排，以后再用二氧化碳分解铝酸钠溶液，便可以排出氢氧化铝，分解氧化铝后的碳分母液经蒸发后返回配料循环利用，氢氧化铝经焙烧制得产品氧化铝，这就是矸——石灰烧结法生产氧化铝的基本原理。 10、拜耳法生产氧化铝的基本原理是什么，包括哪些主要生产工序？ 答：拜耳法生产氧化铝的原理是：用苛性碱溶液溶出铝土矿中的氧化铝而制得铝酸钠溶液，采用对溶液降温，加晶种搅拌的条件下，从溶液中分解出氢氧化铝，将分解后的母液经蒸发用来溶出新的一批铝土矿，溶出过程是在加压条件下进行的。拜耳法的实质是以下反应在不同条件下的交替进行： Al2O3·H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4+aq 拜耳法生产氧化铝包括原矿浆制备、高压溶出、鸭煮矿浆稀释及赤泥分离洗涤、精种分解、氢氧化铝洗涤、氢氧铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。 11、影响铝酸钠溶液稳定性的因素有哪些？这些因素对溶液的稳定性是怎样影响的？ 答：影响铝酸钠溶液的稳定性因素有： （1）溶液的苛性比值：在任何情况下，提高工业铝酸钠溶液的苛性比值，可以使溶液的稳定性提高。 （2）溶液温度：当铝酸钠溶液的可性比值以及浓度都相同时，溶液的稳定性随着温度的降低而下降，直到温度降到30度为止，温度低于30度时溶液又变得比较稳定。（3）溶液氧化铝浓度：氧化铝浓度低于25g/L的稀释溶液和高于是250g/L的浓溶液都具有很高的稳定性。中等浓度的溶液的稳定性较小。
烧结法生产氧化铝的基本原理 烧结法生产氧化铝的基本原理是将铝土矿与一定量的纯碱、石灰（或石灰石）配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅与石灰化合成不溶于水的原硅酸钙2CaO·SiO2,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠Na2O·Al2O3、而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠Na2O·Fe2O3，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，氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。再用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝。经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液（主要成分为Na2CO3），经蒸发后返回配料。 烧结法生产氧化铝工序 ?生料浆的制备 ?熟料烧结 ?熟料溶出 ?铝酸钠溶液脱硅 ?碳酸钠分解 ?氢氧化铝分离、洗涤 ?氢氧化铝焙烧 ?碳分母液蒸发 碱比是指生料浆中氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比。 ?钙比是指生料浆中氧化钙与氧化硅的分 子比。 ?铁铝比是指生料浆中氧化铁和氧化铝的 分子比。 熟料烧结目的 ?烧结过程的目的就是要使调配合格后的 生料浆在回转窑中高温烧结，使生料各成 分互相反应。使其中的Al2O3尽可能转变 成易溶于水或稀碱溶液的Na2O·Al2O3， 而使Fe2O3转变成易水解的 Na2O·Fe2O3，SiO2等杂质转变为不溶于 水或稀碱溶液的2CaO·SiO2，并形成具有 一定容积密度和孔隙率、可磨性好的熟 料，以便在溶出过程中将有用成份与有害 杂质较好的进行分离，最大限度提取氧化 铝和回收碱。 熟料溶出的主要目的 ?熟料溶出的目的就是将熟料中的A12O3 和Na2O最大限度地溶解于溶液中，制取 铝酸钠溶液（粗液），而熟料中的原硅酸 钙转入固相赤泥中。实现有用成份氧化钠 和氧化铝与杂质进行分离，并为赤泥分离 洗涤创造良好的条件。混联法碱循环， 充分说明了混联法工艺特点和生产组织 状况。A、混联法工艺是密闭型的，所 以拜耳……烧结两系统间生产能力有一 定制约。就是说，混联法的主要联合点： 拜耳法产出的赤泥，必须为烧结法所平衡 (消耗)；烧结法向拜耳法供应的种分母液 必须满足拜耳法系统的碱输出(含损失)需 要，混联法才能平衡。其生产波动的缓冲 靠熟料仓、种分槽和碱赤泥浆贮槽。从这 方面看，混联法同串联、并联联合法一样， 烧结法从属于拜耳法。 B、烧结法有完整的生产流程，有独立的碱循环系统，除对拜耳法系统有从属的一面外，尚有独立的一面。就是说，当烧结法生产能力有富余时，可以加大其流量，从而扩大其碱循环量，获得比与拜耳法平衡的更多的氧化铝产量。这一点，不同于串联、并联联合法。混联法命名之根据，就在于此。 C、原则上，拜耳法流程不能独立，受烧结法生产能力，即烧结法向拜耳法补碱量和烧结法本身碱循环量的限制。就是说，当烧结法生产能力不足时，拜耳法富余的生产能力将不能充分发挥，如果以外排赤泥来挖掘其富余能力，只有在拜耳法以烧碱补充碱输出量，才能不破坏混联法的碱平衡关系。从混联法碱平衡特点出发，发挥其综合生产能力的途径是选择与碱循环有关的主工技术指标。主要技术指标的选择，要考虑矿石A/S，拜耳……烧结两大系统设备能力，经综合平衡来确定。 混联法碱循环工艺流程 碱法生产氧化铝存在一个碱循环问题。所谓碱循环，实际上就是氧化铝生产中液量(碱、水)的循环。生产方法不同，碱循环方式不同，循环碱量与 生产规模成正比。 混联法工艺碱循环最为复杂。它依靠补充纯碱来弥补生产过程中碱的化学、机械损失，保持多个(主要是两个)碱循环系统的平衡，周而复始，溶出一批一批铝土矿，获得氧化铝，排出赤泥。混联法两个主要的碱循环系统是：
N E W B U I L D I N G M A T E R I A L S 赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物，因其 为赤红色泥浆状而得名，是氧化铝厂最大的污染物。目前，全世界每年产生约6000万t 赤泥，我国的赤泥排放量每年为400万t 以上，且随着新厂投产和老厂增产改造，赤泥总量有上升的趋势，预计2011年我国氧化铝产量将达到1100万t ，赤泥量将达到900万～1200万t/年。对于赤泥的处理，国内外氧化铝厂大都将赤泥在堆场堆放，筑坝湿法堆存，靠自然沉降分离对溶液返回再用，易使大量废碱液渗透到附近土地中，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表和地下水源。还有的将赤泥干 燥脱水后干法堆存。 晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬，破环生态环境，造成严重污染。这2种方法均占用了大量的土地和耕地、耗费较多的堆场建设和维护费用，使基础建设投资增加，还使赤泥中的许多可利用成分不能得到合理的利用，造成资源的二次浪费。赤泥的堆放不仅对企业造成资源浪费、经济损失，而且对工厂周围的环境景观造成严重污染[1-4]。赤泥的开发利用一直是一个世界性的难题，特别是由于拜耳法赤泥的硅含量比烧结法赤泥更低，化学成分极不均衡，其利用的难度更大；赤泥中含有很高的碱金属及碱土金属氧化物，在制备免烧制品的时候很难避免出现返霜现象，导致制品无法使用；此外还有部分地区赤泥放射性较高，就限制了在墙体材料方面的掺量，同时也限制了其在建材行业的应用。因而，现有技术对赤泥的利用量还是很低，对赤泥的开发利用还不够理想[5-6]。 拜耳法赤泥主要含有硅铝酸钠、硅铝酸钙、水化石榴石、赤铁矿等矿物，其物理力学性能和胶结性差，且在贵州等地拜 利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖 及其性能研究 彭建军1，2，刘恒波1，2，高遇事1，2，万军1，张乃从1，顾汉念3，贾韶辉1， 2 （1.贵州省建筑材料科学研究设计院，贵州贵阳550007；2.贵州工业废渣综合利用研发测试中心，贵州贵阳 550007； 3.中国科学院地球化学研究所，贵州贵阳 550002） 摘要： 对利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖工艺和产品性能进行研究，并提出免烧砖返碱现象解决办法。试验结果表明，利用拜耳法赤泥制备免烧路面砖是可行的，所测性能指标符合相关标准要求。 关键词： 拜耳法赤泥；路面砖；免烧砖；工业废渣；综合利用中图分类号：TU522.1+9文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2011）04-0021-03 Study on preparation and performance of unburned paving brick by Bayer red mud PENG Jianjun 1，2，LIU Hengbo 1，2，GAO Yushi 1，2， WAN Jun 1，ZHANG Naicong 1，GU Hannian 3，JIA Shaohui 1，2 （1.Guizhou Building Materials Research &Design Institute ，Guiyang 550007，Guizhou ，China ；2.Guizhou Industrial Waste Utilization R &D Test Center ，Guiyang 550007，Guizhou ，China ；3.Institute of Geochemistry ，Chinese Academy of Sciences ，Guiyang 550002，Guizhou ，China ） Abstract ： This paper studies on technology and performance of unburned paving brick by Bayer red mud ，and studies the phenomenon of re-alkali and its solution.Through this research ， we find that it is feasible to make unburned paving brick by Bayer red mud ，and all the properties can meet the requirements of relevant standards. Key words ： Bayer red mud ；paving brick ；unburned brick ；industrial waste residue ；comprehensive utilization 基金项目：贵州省工业攻关项目（黔科合CY2008） 贵阳市科学技术计划项目（[2008]筑科工合字第30号） 收稿日期：2011-01-14 作者简介：彭建军，男，1963年生，工程师，江西樟树人，主要从事新型建筑材料研究。通讯作者：刘恒波。 全国中文核心期刊 21··
氧化铝专业理论复习题 一、填空 1、根据铝土矿中含铝矿物存在的形态不同将铝土矿分 __、 __、 一水硬铝石型及混合型四种类型。 2、铝电解生产用氧化铝主要由 __和 __所组成。 3、评价铝土矿的质量不仅看它的 __、 __而且还要看铝土 矿的类型及杂质。 4、我国铝土矿的主要类型是 __ ，矿石的特点是 __。 5、根据氧化铝的物理性质，通常又可将氧化铝分为 __、 __ 和中间状三种类型。 6、高压溶出后所得的矿浆称 __，经稀释分离赤泥后的铝酸钠溶液， 生产上称 __。 7、铝酸钠溶液中所含 __与 __的摩尔比叫做铝酸钠溶液的苛 性比值。 8、工业上把 ___和_ ___合称为全碱。 9、拜耳法循环主要包括溶出、 __、 __、蒸发四个过程。 10、高压溶出的目的就是用 __迅速将铝土矿中的 __制成铝酸 钠溶液。 11. 氧化铝生产过程就是从铝矿石中 __氧化铝使之与杂质 __ 的过程。 12、衡量分解作业效果的主要指标是 __，分解率以及 __ 。 13、蒸发是靠把溶液 __，使溶液中的水分部分汽化，而使溶液 __过程。 14、工业上生产的湿氢氧化铝在焙烧过程中，要经过 __、 __、 相变三个过程。 15、高压溶出浆液用 _ 进行稀释，目的是为了回收其中的 __。 16.工业生产上是采取将溶液 __的变温分解制度，这样有利于在保证 较高 __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 和 __。 18.拜尔法循环效率Ｅ值越高，单位体积的循环母液就可以产出 __ 的氧化铝，设备产能按比例的 __，而处理溶液的费用也都按比例的降低。 19.氢氧化铝焙烧的目的是在高温下，脱除氢氧化铝中的__ 和结晶水，并发生 __的转变，制成满足电解生产需要的氧化铝产品。 20.评价铝土矿的质量不仅看矿石中的 __含量， __的高低， 而且还要看铝土矿的类型和杂质含量。 21.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 _， 最难溶出的是 __。 22.为了保证原矿浆的细度，应严格控制球磨机内矿浆的 __，分级机 __的液固比和返砂量。 23.高压溶出浆液用 __进行稀释，目的是为了回收其中的 __
氧化铝三分厂指标实用手册 一、生产概况介绍 氧化铝生产实质上是利用氧化铝自身性质将铝土矿中的氧化铝与杂质进行分离的过程，其自身性质是由奥地利人K·J·Bayer（拜耳）于1889～1892年发现的并申报了专利，专利的主要内容就是我们所用拜耳法的生产原理：铝土矿中的氧化铝和苛性碱溶液在高温高压条件下反应生成铝酸钠溶液，铝酸钠溶液在降温、加晶种、搅拌条件下分解析出氢氧化铝。化学方程式如下： Al2O3·H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq 完成铝土矿中氧化铝和苛性碱溶液反应的生产工序就是八车间高压溶出，它实现了铝土矿中的氧化铝与杂质分离进入铝酸钠溶液的目的；精制车间的主要任务就是将溶出后铝酸钠浆液中的溶液与赤泥实现彻底分离：溶出后矿浆含有100g/l左右杂质通过分离沉降洗涤、沉降槽溢流通过叶滤机变成浮游物≤15mg/l的铝酸钠精液送种分系统，沉降槽底流通过过滤机变成含水率≤40%的滤饼送烧结法系统；分解析出氢氧化铝后的母液经袋滤机回收浮游物后送蒸发车间经过蒸发器组以提高母液Nk浓度，从而与铝土矿中的氧化铝进行下一批溶出反应。七车间的主要任务是将烧结法系统碳分母液和种分母液经过蒸发器组以达到生产 - 1 -
- 2 - Nc AO 001865.00009.000144Nk .025.0+++需要的浓度。 二、指标概念介绍 1、铝酸钠溶液浓度指标： 1) 苛（性）碱浓度(Nk)：单位体积铝酸钠溶液中与氧化铝反应生成铝酸钠的Na 2O 和以游离的NaOH 形态存在的Na 2O 的质量。单位：g/l 2) 碳碱浓度(Nc)：单位体积铝酸钠溶液中以游离的Na 2CO 3形态存在的Na 2O 的质量。单位：g/l 3) 全碱浓度（Nt ）：单位体积铝酸钠溶液中以苛碱和碳碱形式存在的Na 2O 的总质量。单位：g/l 4) 氧化铝浓度（AO ）：单位体积铝酸钠溶液中与苛性碱反应生成铝酸钠的Al 2O 3质量。单位：g/l 2、铝酸钠溶液性质指标： 1) 苛性比值（αk ）：铝酸钠溶液中所含苛性碱和氧化铝的摩尔比，它相等于苛性碱和氧化铝的浓度比乘以系数 1.645。 2) 碳全碱比（Nc/Nt ）：一般是指拜耳法蒸发原母液中碳碱和全碱浓度的比值。单位：% 3) 硅量指数（A/S ）：单位体积铝酸钠溶液中氧化铝与二氧化硅的质量比值。 4) 密度： d 20＝0.5＋ 式中：Nk 、AO 、Nc 为溶液中各成分的g/l 浓度，溶液温度20℃。
氧化铝知识培训内容 ——————氧化铝技术经济指标计算 第一节：概述 铝从十九世纪末才开始工业生产，在此以前，曾被认为是贵金属，地位甚至黄金之上，但其发展十分迅速，从1890年至1900年，全世界金属铝的总产量约为2.8万吨，而到二十世纪中叶，铝的产量已居世界有色金属之首，仅次于钢铁。而1990年一年，世界原铝产量已达到1600多万吨，约占世界有色金属产量的40%。1999年月日2209.7万吨。 二十世纪以来，全世界原铝产量迅速增长，铝的应用领域也日益广泛，目前，铝已广泛应用在日常生活以及现代工业的许多部门，如航天工业、交通运输业、建筑业等行业中。正是由于铝金属肯有优越的性能和丰富的资源，它将成为21世纪的世纪金属或结构金属，在国民经济中占有重要位置。 1.1、金属铝产量和需求量 由上表可知，原铝年产量在逐年递增，而原铝人格却在下降，但1999年后，铝价开始回升，供求关系发生变化，供不应求，一是因为美国凯撒公司的格雷默西氧化铝厂于1999年7月5日发生爆炸，丧失了100万吨/年的产能；二是印度两大氧化铝厂检修，丧失15万吨/年的产能。8月份全球氧化铝供应紧张，价格上涨。 截止到2002年6月国内已建成电解铝厂122家，年产量已达400万吨。 1.2、氧化铝量和需求量的变化 氧化铝是电解铝的主要原料，各国的氧化铝产量的90%左右用于生产金属铝，因此随着铝工业的发展，氧化铝工业也发展起来。 我国的氧化铝工业是伴随着电解铝生产的发展而建立和发展起来的。我国铝工业建立以来，
其内部各环节基本上是均衡发展的。直到1983年，氧化铝产能与电解铝产能，特别是产量上出现严重不平衡，主要是由于地方及乡镇企业兴建小型铝电解厂而造成的。 根据资料统计，只有当氧化铝：原铝=2.3时，才能满足国内氧化铝的需要。 表2 氧化铝与原铝比值变化情况 为补充缺口，我国从1983年开始进口氧化铝，到1999年累计进口氧化铝1397.04万吨，占同期我国氧化铝产量的45.75%。 由上表可知，我国氧化铝产量严重不足，每年需要进口大量氧化铝，且在数年内，我国仍将是氧化铝进口国。因此，国家九五计划和2010年远景目标纲要中明确指出：重点发展氧化铝。
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。图1 拜耳法生产氧化铝的工艺流程铝土矿的溶出是拜耳法的关键工序。铝土矿中的三水铝石在140℃就很快地溶入苛性碱
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 aq O 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3 3 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
拜耳法生产氧化铝工艺 1. 拜耳法定义 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。100多年来它已经有了许多改进，但仍然习惯地沿用着拜耳法这个名词。拜耳法在处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，产品质量高，其经济效果远非其它方法所能媲美。目前全世界生产的Al2O3和Al(OH)3，有90%以上是用拜耳法生产的。拜耳法包括两个主要过程，也就是拜耳提出的两项专利。 （1）一项是他发现Na2O和Al2O3分子比为1.8的铝酸钠溶液在常温下，只要添加Al(OH)3作晶种，不断搅拌，溶液中的Al2O3便可以呈Al(OH)3徐徐析出，直到其中Na2O和Al2O3 的分子比提高到6为止。这也就是铝酸钠溶液的晶种分解过程。 （2）另一项是他发现，已经析出大部分Al(OH)3的溶液，在加热时，又可以溶出铝土矿中的Al2O3水合物，这也就是利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程就能够一批批地处理铝土矿，从中得出纯的Al(OH)3产品，构成所谓拜耳法循环。拜耳法的实质也可用下列反应来表示。反应在不同条件下的交替进行： Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4+aq 2拜耳法基本原理及适用范围 2.1基本原理： （l）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，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出，即种分过程。 （2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿，即溶出过程。 2.2适用范围氧化铝的生产方法有拜耳法、烧结法、拜耳—烧结联合法三种。各种方法的适用范围为： （3）拜耳法：7 混联法生产氧化铝工艺 碱循环工艺特点 混联法碱循环，充分说明了混联法工艺特点和生产组织状况。 A、混联法工艺是密闭型的，所以拜耳……烧结两系统间生产能力有一定制约。就是说，混联法的主要联合点：拜耳法产出的赤泥，必须为烧结法所平衡(消耗);烧结法向拜耳法供应的种分母液必须满足拜耳法系统的碱输出(含损失)需要，混联法才能平衡。其生产波动的缓冲靠熟料仓、种分槽和碱赤泥浆贮槽。从这方面看，混联法同串联、并联联合法一样，烧结法从属于拜耳法。 B、烧结法有完整的生产流程，有独立的碱循环系统，除对拜耳法系统有从属的一面外，尚有独立的一面。就是说，当烧结法生产能力有富余时，可以加大其流量，从而扩大其碱循环量，获得比与拜耳法平衡的更多的氧化铝产量。这一点，不同于串联、并联联合法。混联法命名之根据，就在于此。 C、原则上，拜耳法流程不能独立，受烧结法生产能力，即烧结法向拜耳法补碱量和烧结法本身碱循环量的限制。就是说，当烧结法生产能力不足时，拜耳法富余的生产能力将不能充分发挥，如果以外排赤泥来挖掘其富余能力，只有在拜耳法以烧碱补充碱输出量，才能不破坏混联法的碱平衡关系。从混联法碱平衡特点出发，发挥其综合生产能力的途径是选择与碱循环有关的主工技术指标。主要技术指标的选择，要考虑矿石A/S，拜耳……烧结两大系统设备能力，经综合平衡来确定。 混联法碱循环工艺流程 碱法生产氧化铝存在一个碱循环问题。所谓碱循环，实际上就是氧化铝生产中液量(碱、水)的循环。生产方法不同，碱循环方式不同，循环碱量与生产规模成正比。 混联法工艺碱循环最为复杂。它依靠补充纯碱来弥补生产过程中碱的化学、机械损失，保持多个(主要是两个)碱循环系统的平衡，周而复始，溶出一批一批铝土矿，获得氧化铝，排出赤泥。混联法两个主要的碱循环系统是： A、拜耳法赤泥及附液、湿碱及附液和一部分烧结法种分母液、氢氧化铝附液间的，通过熟料、蒸发母液贯穿于混联法流程的拜耳……烧结间的碱循环。 B、碳分蒸发母液、熟料、烧结法精液、碳分母液、碳分蒸发母液间的烧结法全流程的碱循环。 另外，尚有拜耳法的种分蒸发母液、原矿浆、精液、种分母液、种分蒸发母液的全流程碱循环;烧结法内部的碳分母液、精液间的和种分母液、精液间的局部流程的碱循环等。 拜耳法氧化铝生产方法与工艺流程 破碎后进厂的碎高铝矿经均化厂均化后，用斗轮取料机取料入输送机进入磨头仓，石灰石经煅烧后输送到石灰仓（根据其煅烧质量可消化或不消化），然后与循环母液经调配后按比例一同进入棒、球的二段磨合旋流器组成的磨矿分级闭路循环系统。 分级后的溢流经缓冲槽和泵进入原矿浆储槽（槽底粗粒部分返回重磨），用高压泥浆泵输送矿浆进入多级预热与溶出系统，加热介质可用熔盐也可用高压新蒸汽，各级矿浆自蒸发器排出的乏汽分别用来预热各级预热器中的矿浆。溶出设备可套管加热与高压釜组成溶出器组。溶出后的矿浆经多级降压自蒸发器降压后，与赤泥一次洗液一同进入矿浆稀释槽。末级自蒸发器排出的乏汽，用来预热赤泥洗水，洗水由循环水与不合格的冷凝水组成。稀释矿浆进入分离沉降槽，其溢流经叶滤与降温后送去晶种搅拌分解，分解后的氢氧化铝浆液经分离后，大部分氢氧化铝返回种分槽作为晶种使用，其余部分送去洗涤，洗水用纯净的热水，洗净后的氢氧化铝（其中部分氢氧化铝经袋装后作为成品氢氧化铝销售）送去焙烧，焙烧后的白泥洗液与分离后的种分母液送去蒸发，蒸发的同时添加少量的盐类晶种，以诱导和加速盐类结晶析出，进入时效槽与沉降槽，其溢流于滤液（蒸发母液）、补充新的液体苛性钠即回头的苛化液组成循环母液，送去调配制备原矿浆。 蒸发浓缩后的沉降底流进入盐类分离过滤机，其滤液与沉降溢流合并组成蒸发母液；其滤饼加水溶解后添加石灰乳进行苛化，得到苛化液。苛化渣经洗涤后与弃赤泥一同排至赤泥堆场，或用于其它用途。苛化渣的洗液用于石灰化灰。分离后的赤泥，用加热后的热水进行多次反向洗涤，洗净后的赤泥经过滤后排送至赤泥堆场；其滤液与末次洗涤沉降的溢流组成赤泥洗液，用于稀释溶出矿浆。 苛化渣的洗液用于石灰化灰，化灰机排出的渣弃去，排出的石灰乳送去苛化碱滤饼。 氧化铝的生产工艺流程 从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母 生产氧化铝工艺流程 从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。 碱石灰烧结法的主要化学反应如下： 烧结： Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2 Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2 SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2 TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2 熟料溶出： Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解） Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH（水解） 脱硅： 1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O↓+3.4NaOH 3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH 分解： 2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH 中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96％和92～94％。Al2O3的总回收率约90％,每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石，其铝硅比可低至3.5,且原料的综合利用较好，有其特色。 碱石灰烧结法的常用流程见图2 1拜耳法生产氧化铝的工艺流程概述 拜耳法系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。 拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。 现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作； ②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。 拜耳法的优点主要是流程简单、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）。 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。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。 2 主要生产原理及过程 2.1 预脱硅与铝硅比的提高 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 [题型]：判断题 1、拜耳法适于处理低硅铝土矿，尤其是在处理一水硬铝石型铝土矿时，其经济效果优于其他生产方法:( ) 答案:错误 2、我国的铝土矿的特点是高铝、高硅、低铁，主要以三水铝石为主：( ) 答案:错误 3、铝土矿的铝硅比是指铝土矿中的氧化铝与二氧化硅的摩尔比:( ) 答案:错误 4、碱-石灰烧结法是处理高硅铝土矿行之有效的生产方法：( ) 答案:正确 5、铝酸钠溶液的苛性比值是指溶液所含苛性碱与氧化铝的摩尔比：( ) 答案:正确 6、拜耳法循环效率越高，利用单位容积的循环母液产出的氧化铝越多:( ) 答案:正确 7、铝酸钠溶液的苛性比值越高，溶液的稳定性越高：( ) 答案:正确 8、铝酸钠溶液中二氧化硅的存在使溶液的稳定性降低:( ) 答案:错误 9、氧化铝生产对原料制备的要求是：参与化学反应的物料要有一定配比、一定的细度而且混合均匀:( ) 答案:正确 10、拜耳法配矿指标一般要求混矿铝硅比大于8，氧化铝含量大于65%：( ) 答案:正确 11、目前氧化铝生产中磨矿多采用干法磨矿作业:( ) 答案:错误 12、原矿浆的粒度过细，会使赤泥的沉降性能变差：( ) 答案:正确 13、矿浆液固比是指矿浆中液相重量与固相重量的比值:( ) 答案:正确 14、采用管道化溶出可以强化溶出过程，达到较高的溶出温度，特别适于处理一水 硬铝石型铝土矿:( ) 答案:正确 15、铝土矿溶出工艺的选择主要取决于铝土矿的化学成分和矿物组成类型:( ) 答案:正确 16、铝酸钠溶液的硅量指数是指溶液中所含氧化铝与二氧化硅的质量比:( ) 答案:正确 17、赤泥的压缩液固比越小，赤泥的沉降性能越好:( ) 答案:正确 18、氧化铝生产中通常添加絮凝剂一加速赤泥的沉降:( ) 答案:正确 19、拜耳法高压溶出矿浆在赤泥分离洗涤以前必须进行稀释:( ) 答案:正确 20、晶种分解是指在过饱和的铝酸钠溶液中添加晶种、升温并不断搅拌分解析出氢氧化铝的混联法生产氧化铝工艺
拜耳法氧化铝生产方法与工艺流程
拜耳法生产氧化铝工艺
拜耳法生产氧化铝的工艺流程
复习拜耳法
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