拜耳法氧化铝生产中的有机物 有机物的积累和危害是大多数拜耳法氧化铝厂必须面对的问题。溶液中有机物含量较高时，其所产生的负面影响往往是多方面的，工厂的产量、产品质量及其它技术经济指标将因此受到严重影响。文献[1]报道，仅澳大利亚每年由于有机物造成的氧化铝产量损失就达130万吨。某些有机物的存在使生产砂状氧化铝变得困难。因此，有机物问题成为氧化铝生产中的主要研究方向之一。国外就拜耳法生产中有机物的行为、对生产过程的影响及其排除方法等进行了长期的、大量的研究，取得了重要进展。 我国大多数氧化铝厂采用混联法或烧结法生产，有机物的影响很小或完全不存在。平果铝业公司氧化铝厂是我国目前唯一的采用纯拜耳法生产的工厂，投产较晚，原矿中的有机物含量也较低，有机物的影响需继续观察和研究。我国在“九五”期间进行的中、低品位铝土矿选矿研究取得了重大的进展，但除原矿中部分有机物进入精矿外，还有一定数量的浮选药剂被带入精矿，这种浮选药剂在拜耳法生产中的行为及其影响如何，尚未见诸文献报道，非常值得重视。 一、拜耳法溶液中的有机物 拜耳法溶液中的有机物主要来自铝土矿，絮凝剂、消泡剂、脱水剂等添加剂也会带入少量有机物。但据文献报道，其数量和影响均较小。铝土矿中的有机碳含量通常为0.1-0.3%，但亦可低至0.03%或高达0.6%(某些地表矿)。热带铝土矿中有机碳含量较高，一般为0.2~0.4%，而一水硬铝石型铝土矿中
的含量则较低，通常为0.1%。南美、非洲、澳大利亚铝土矿中的有机物含量较高，而欧洲、俄罗斯和中国的大多数铝土矿有机物含量较低。 铝土矿中的有机物分为腐殖质和沥青两种[2]。腐殖质主要成分为木质素转变的产物—腐殖酸。腐殖质成分复杂，其平均元素组成为，%：58%C，36%O2，4%H2，2%N2及其它杂质。腐殖质易溶于碱液。沥青中的C和H含量比腐殖质中的高，实际上不溶于碱液。据文献[3]，铝土矿高压溶出时，腐殖质几乎全部溶入溶液，而沥青的溶出率不高于10%，在赤泥浆液稀释及沉降分离过程中，又全部析出进入赤泥。Jose G. Pulperiro等[4]报道，在铝土矿溶出条件下，60-90%的腐殖质溶解于强苛性碱溶液中，生成腐殖酸钠。不溶解的腐殖质是由于被铝土矿中不溶的无机物结合或吸附。 虽然原矿中有机物的含量一般不高，在铝土矿溶出时也非全部进入溶液，但由于种分母液与洗液是循环的，拜耳法流程中的有机物会逐渐积累，直至达到进出平衡为止。溶液中有机物的平衡浓度主要取决于铝土矿中有机物的含量及其组成，也与溶出条件等有关。一般情况下，拜耳溶液中有机碳含量为7-15g/L，在极端情况下可达25g/L[5]。文献[6]报道，处理热带铝土矿的德国施塔德氧化铝厂的溶出液中，有机碳含量甚至高达34g/L。 Β. Α. Зинченко[7]早期所作的乌拉尔氧化铝厂有机物的平衡表明：随铝土矿（一水硬铝石型）进入流程的有机物占全部有机物的88.5%，其余11.5%来自面粉（当时用作赤泥絮凝剂），而赤泥排走的有机物占全部有机物总量的83%，仅有17%进入溶液。进入溶液中的有机物主要随苏打结晶（据有关资料，苏打结晶中有机碳含量达0.5~1.5%）和氢氧化铝排出，二者分别占原矿中有机物总量的5.7%和4.5%，按对进入溶液中的有机物总量计算，则分别占33.5%和26.5%，其余则随苏打苛化后的石灰渣、蒸发母液等
氧化铝技术经济指标释义及计算 一、氧化铝产量（单位：t） 氧化铝产量分为狭义和广义两种。狭义的氧化铝产量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，也称作冶金级氧化铝或焙烧氧化铝，是电解铝生产的原料；广义的氧化铝产量是指冶金级氧化铝、商品普通氢氧化铝折合量及其他产品折氧化铝的合计，习惯上称作成品氧化铝总量，多用于计算生产能力，下达产量计划和检查计划完成情况。 反映氧化铝产品产量的指标根据不同的统计方法可有：冶金级氧化铝量、商品氢氧化铝折合量、其它产品折氧化铝量以及计算生产水平的实际产量。 1、冶金级氧化铝量 冶金级氧化铝量是指氢氧化铝经过焙烧后得到的氧化铝，是电解铝生产的原料。 2、商品普通氢氧化铝折合量 商品普通氢氧化铝是指作为商品出售的氢氧化铝（不包括用于焙烧成氧化铝的氢氧化铝）。当计算成品氧化铝总量时，需要将商品普通氢氧化铝折算成冶金级氧化铝，采用实际过磅数，以干基计算，折合系数是0.647。其水分应以包装地点取样分析数为准。商品普通氢氧化铝折氧化铝计算公式为： 商品普通氢氧化铝折氧化铝（t）=商品氢氧化铝量（干基）×0.647 3、其它产品折氧化铝量 其它产品折氧化铝量是指除商品普通氢氧化铝以外的分解料浆及
商品精液等产品折冶金级氧化铝量。 （1）分解料浆是指从氧化铝生产流程的分解槽中取出部分做为商品出售的分解料浆量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：分解浆液折氧化铝（t）＝分解料浆体积（m3）×分解料浆固含（kg/m3）×0.647/1000+分解料浆液相氧化铝含量（t）（2）商品精液是指从氧化铝生产流程的精液中取出部分做为商品出售的精液量，其折算为冶金级氧化铝的计算公式为：精液折氧化铝（t）＝商品精液体积（m3）×精液中氧化铝浓度（kg/m3）×0.9/1000 式中：0.9为精液折氧化铝回收率。 4、计算氧化铝生产水平的实际产量 由于氧化铝生产周期长，期末、期初在产品、半成品量波动大，为了准确反映实际生产水平，生产上通常采用实际产量这一概念，核算实际生产消耗等指标。 实产氧化铝量（t）＝冶金级氧化铝量（t）＋商品普通氢氧化铝折合量（t）＋其它产品折氧化铝量（t）±分解槽氢氧化铝固、液相含量增减折冶金级氧化铝量±氢氧化铝仓增减量折冶金级氧化铝量（t） 式中：“＋” 为增加，“－” 为减少。 5、氢氧化铝产量 氢氧化铝产量，它是反映报告期氧化铝生产实际水平的一项重要产量指标。①氢氧化铝产量（t）＝精液流量（m3）×精液氧化铝浓
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
氧化铝生产计算公式 一、配料计算 1、处理一吨铝矿应配入的母液量 ()()母实Rp Rp N Rp X Rp C Rp S S M A V k -?+??+?++?=41.121η 式中：V —每吨铝土矿应配入的循环母液体积 m 3/t.矿； A —铝土矿带入的氧化铝重量 kg/t.矿； η实—氧化铝的实际溶出率； M —溶出赤泥中氧化钠和氧化硅的重量比值； S 1、S 2—分别为铝土矿和石灰所带入氧化硅量 kg/t.矿； 1.41—Na 2O 与CO 2分子量的比值； C —矿石和石灰带入的CO 2量 kg/t.矿； X —磨矿和溶出过程中苛性氧化钠的机械损失 kg/t.矿； N K —循环母液中的苛性氧化钠浓度 g/l ； Rp —配料Rp 值； Rp 母—循环母液的Rp 值。 2、处理一吨矿应配入的石灰量 Ca T W i ?=4.1 式中：W —每吨铝土矿需配入的石灰量 t/t.矿； T i —每吨铝土矿所带入的氧化钛量 t/t.矿； Ca —石灰中所含有效钙的含量。 3、每小时下矿所需配入母液量（经验公式） 母母A N t V K -??=2.622.8 式中：V —每小时所需母液量，m 3/h ； 8.2—经验常数； 62.2—矿石中氧化铝含量，%；
N K 母、A 母—循环母液中苛性碱和氧化铝浓度，g/l ； t —小时下矿量，t 。 平果铝用经验公式： V=[〔A 矿+灰－S 矿+灰×(A/S)赤〕/R P 溶＋S 矿+灰×（N/S ）赤＋CO 2矿+灰×R ×62/44]/N k (1－R P 循/R P 溶)（m 3/t ） V —每吨铝土矿应配入的循环母液体积m 3/t; A 矿+灰—铝土矿及石灰带入的AL 2O 3重量㎏; S 矿+灰—铝土矿及石赤带入的S i O 2重量㎏； CO 2矿+灰—铝土矿及石灰带入CO 2重量㎏； R P 溶—溶出矿浆R P ； R P 循—循环母液R p ; R —石灰分解率； 62/44—N a2与CO 2分子比。 二、溶出率的计算 1、理论溶出率 %100?-=A S A 理η 式中：η理—理论溶出率，%； A —铝土矿中Al 2O 3的含量，%； S —铝土矿中SiO 2的含量，%。 2、实际溶出率 ①以硅为标准计算： ()()()%100///?-=矿泥矿实S A S A S A η ②以铁为标准计算： ()()()%100///?-=矿泥矿实F A F A F A η 3、相对溶出率
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
问答题 1. 分解车间的基本任务是什么？ 2. 简述分解槽的开车前的准备工作有哪些。 3. 发生全厂停电事故，分解车间应如何处理？ 4. 铝酸纳溶液的αk及班AH产量计算公式。 5. 晶种槽负荷大或跳闸的原因及处理方法？ 1.分解主要工艺指标：分解固含，初温、终温、分解时间、精液Al2O3浓度、αk 。 2.分解槽的直径晶种槽规格。 3.空压站高压风，低压风，仪表风。 4.带料受压管道、容器，禁止和。 5.所有电气设备、电动工具，必须有良好的，使用手提电动机具时，必须。 6.禁止爬越、及其他运转的输送机械设备，更不准躺在或坐在皮带等输送设备上休息。禁止在或上行走，通道部分盖板要牢固。严禁从运转中的下通过。 7.进槽内检修、清理及管道合岔，所有进出料管要关好或，确保不进入、、等物料后方可施工。 8.分配头为焊接结构，分为三个室、、等，各区的角度。 9.轴封小压一般高于泵出口压力 Mpa。 10.传动方式为，，。 11.轴封分和两种形式。 12.泵联轴器与电联轴之间保持间隙。 13.起动电流很大，可达额定电流的倍。 二、简答 1、分解车间的基本任务是什么？ 2、铝酸纳溶液的αk及班AH产量计算公式。
3、叙述在事故处理中的“四不放过”。 4、简述“四查”“四找”？ 5、精液热交的工作原理？ 注：本次测试中所述“停电应急预案”均指经讨论后确定的最后版本。 (1) 叙述全厂停电应急预案的组织措施有哪些？（30’） (2) 叙述本单位应做好哪些生产准备措施？（20’）
(3) 叙述本单位的停电应急处理措施有哪些？（50’） 1．外排赤泥固含为570g/l，其L/S为。（2分） 2.AO生产总的碱耗包括：，，，和。（2分） 3.NaOH溶液的和越高，对钢制容器的碱应力腐蚀越严重。（2分） 4.一堆矿石100T，AO=48%,A/S=5；另一堆矿石50T, AO=42%,A/S=3.5,两堆矿石混合后，AO= %,A/S= 。（4分） 5.离心泵的扬程是由泵的和决定的。（2分） 6.饱和蒸汽的压力高，蒸汽的全热汽化热。（2分） 7.一吨Na2O k在一次拜尔循环中产AO为1.645*[（ak母- ak溶）/（ak母*ak溶）]吨，前提是不考虑和。（3分） 8．铝土矿中全硅为S全，可溶性硅为S溶，在没有CaO的低温溶出情况下，赤泥的N/S为。（3分） 二．问答题（共26分） 1.生产系统中，水总是平衡的，如下图所示，请填上水的来路和去向。（13分） 2 答：
1.不悔梦归处，只恨太匆匆。 2.有些人错过了，永远无法在回到从前;有些人即使遇到了，永远都无法在一起，这些都是一种刻骨铭心的痛! 3.每一个人都有青春，每一个青春都有一个故事，每个故事都有一个遗憾，每个遗憾都有它的青春美。 4.方茴说：“可能人总有点什么事，是想忘也忘不了的。” 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。 铝土矿拜耳法 拜耳法主要是针对高铁三水铝石矿，先按拜耳法溶解矿石提取氧化铝，经选矿或酸溶从赤泥中回收铁。对于拜耳法溶出的研究已较为成熟，故研究多集中在从赤泥中回收铁。陈德和徐树涛将高铁三水铝土矿进行了拜耳法溶出－赤泥选铁研究，氧化铝的回收率可达53%～58%；赤泥配入还原煤和燃烧煤，进行成型干燥、还原焙烧、磁选，铁的回收率达到80%以上，得到的海绵铁粉可进行造球、炼钢使用；刘培旺等人采用湿式高梯度脉动磁选法处理某拜耳法赤泥，可得到ＴＦｅ含量54%～56%的铁精矿，该铁精矿能用于高炉炼铁。陈世益对广西高铁三水铝石矿进行常压、低温和低碱浓度条件下溶出约10分钟，三水铝石矿溶出率高于90%，赤泥掺入煤粉经压团、干燥，进入回转窑还原焙烧，然后破碎、磁选、成型为海绵铁团块，产品的全铁品位和金属化率均高于90%，铁回收率大于85%。 拜耳法适合处理高铝硅比（A/S＞7）的三水铝石矿，对原矿的品质要求高，且在高铁三水铝土矿中，Al2O3不仅以三水铝石形式存在，有时会夹杂有一水硬铝石和一水软铝石，而拜耳法常压浸出时只能溶出三水铝石形式存在的Al2O3，Al2O3浸出率较低，原矿中Al2O3在浸出过程中损失较大，而且无法分离固溶在Fe2O3中的Al2O3，导致铁精矿中Al2O3含量会较 高。 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。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。 3.石村不是很大，男女老少加起来能有三百多人，屋子都是巨石砌成的，简朴而自然。 4.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。 5.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。 6.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。
职业技能考试 氧化铝制取工（初级）理论知识试卷 注 意 事 项 1、考试时间：90分钟。 2、请首先按要求在试卷的相应位置填写您的姓名、准考证号和所在单位的名称。 3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。 4、不要在试卷上乱写乱画，不要在标封区填写无关的内容。 一、填空（请将正确的答案填入题内相应的横线上。每空1分，满分20分） 1、我厂使用的氢氧化铝焙烧装置是__________。 2、我厂溶出工序预脱硅温度一般情况下控制在__________℃。 3、在溶出机组中通常要设置料浆闪蒸器，其主要目的是___________。 4、在铝硅酸钠溶液中，把Al 2O 3 和 SiO 2的重量比称为___________。 5、氧化铝生产中所使用的离心泵一般由泵壳、_______、涡壳、_________、连轴器、电机等六部分结构组成。 6、燃气与空气充分燃烧后，没有参加燃烧的空气就是过剩空气，过剩空气系数的大小一般用________可以反映出，一般控制在________较为理想。 7、焙烧炉的电收尘装置是使________通过高压直流电场，利用静电分离原理将气体净化，从而达到回收目的。 8、球磨机是利用________等研磨体冲击和研磨物料，最终使铝土矿达到一定________的粉磨设备。 9、影响晶种分解过程的主要因素有_________、铝酸钠溶液的浓度和________、晶种数量和质量、分解时间、搅拌的影响及杂质的影响。 10、氢氧化铝的焙烧是氧化铝生产中非常重要的过程，必须要经过烘干、脱水和__________三个流程。 11、蒸发车间用的蒸发设备分为板式降膜蒸发器和_______________。 12、对于硅渣结疤目前普遍采用酸洗法，即用5%-10%的_________加入缓蚀剂进行清洗。 13、碱耗可分为化学损失、__________、氢氧化铝带走以及其他损失。 14、中间板式换热器冷却介质为________。 ________和________。 二、选择题（选择正确的答案，将相应的字母填入题内括号内。每题1分，计30分） 1、我厂使用的成品过滤设备是（ ）。 A.平盘过滤机 B.立盘过滤机 C.转鼓过滤机 D.卧式过滤机 2、下列生产工序（ ）不属于焙烧车间。 A.成品过滤 B.氢氧化铝焙烧 C.晶种分解 D.脱水 3、氧化铝质量标准一级品中，Al 2O 3含量要求不小于（ ）。 A.98.6 B.98.4 C.98.3 D 、98.5 4、焙烧温度是影响氧化铝质量的主要因素，主要控制在（ ）。 A.800～900℃ B.1050～1100℃ C.1200～1300℃ D.1100～1200℃ 5、氧化铝生产中（ ）收尘设备的收尘效率最高，能达到99.99%。 A.旋风除尘器 B.布袋除尘器 C.静电除尘器 D.平盘除尘器 6、成品过滤加入洗水的目的是为了降低氢氧化铝中的（ ）。 A.附碱 B.灼减 C.浮游物 D.有机物 7、设备润滑是保证设备正常运行的基本条件，要求轴承箱油位处于油镜的（ ）。 A. 100% B. 1/3-2/3 C. 1/3以下即可 D. 1/3 8、电气设备在停车（ ）小时以上再启动者，必须联系电工测绝缘。 A. 8小时 B. 16小时 C. 24小时 D. 48小时 9、公司禁止非生产水进流程的原因不包括（ ）。 A. 增加蒸发负担 B. 增加新蒸汽消耗 C. 造成天然气消耗增加 D. 冲淡浓度，影响溶出反应速度 10、关于溶出矿浆稀释的目的，说法错误的是（ ）。 A. 为了铝酸钠溶液的指标控制 B. 便于赤泥的沉降 C. 便于铝酸钠溶液的分解 D. 有利于沉降槽的操作 11、从事气割作业时，氧气瓶和乙炔瓶间距不低于（ ）米。 A. 5 B. 10 C. 3 D. 2.5 12、我厂采用的分解工艺方法是（ ）。 A.一段分解 B.二段分解 C.三段分解 D.四段分解 13、立盘过滤机属于（ ）岗位的核心设备。 A.细晶种沉降槽 B.细晶种过滤 C.粗晶种沉降槽 D.粗晶种过滤 14、生产上是采用将铝酸钠溶液逐渐冷却的（ ）分解制度。 A.变温 B.恒温 C.升温 D.降温 15、衡量分解作业效果的主要指标是氢氧化铝的质量、（ ）及分解槽的单位产能。 A.分解率 B.分解时间 C.分解温度 D.分解晶种 16、蒸发过程是提高溶液中（ ）的浓度。 A.溶质 B.溶剂 C.水 D.料 17、蒸发器首效使用压力（ ）。 A. ≤0.5Mpa B. ≤0.4Mpa C. ≤0.3 Mpa D. ≤0.6 Mpa 18、弃赤泥带走的不溶性碱损失属（ ）。 A.化学损失 B.机械损失 C.附液损失 D.其他损失 19、下面的选项中，与叶滤机相连的阀门有（ ）。 A.蒸汽阀 B.机封水阀 C.卸泥阀 D.出口阀 20、沉降槽耙机在运行过程中应注意耙机扭距不得大于（ ）。 A.10 B.20 C.60 D.180 21、下列不属于三不伤害的是（ ）。 A.不伤害自己 B.不伤害他人 C.不被人伤害 D.不伤害设 22、安全工作中的“四不放过”原则不包括（ ）。 A. 事故原因未查清不放过 B. 事故责任者和员工未受到教育不放过 C. 未向安全机关举报不放过 D. 未采取防范措施不放过 23、氧化铝厂危险源点不包括（ ）。 A. 碱液 B. 高空 C. 放射源 D. 低压压缩空气 考 生 答 题 不 准 超 过 此 线
第3期2009年6月 矿产保护与利用 CO NSERVATI O N AND UT I L IZAT I O N O F M INERAL RESO URCES №.3 Jun.2009 低苛性比溶出在拜耳法氧化铝生产中的应用3 郑朝付,李民菁,史智慧,王志勇 (河南未来铝业(集团)有限公司研发中心,河南焦作,454171) 摘要:铝土矿拜耳法生产氧化铝中,低苛性比溶出、种分母液参与稀释的实践增加了一条种分分解去稀释的 种分母液流程,解决了低苛性比溶出技术应用的关键问题,它的应用使低苛性比溶出技术的应用成为现实。 种分母液参与稀释减少去蒸发的种分母液量,节约了能耗,降低了氧化铝生产成本,对我国的管道化拜耳法 生产氧化铝具有一定的现实意义。 关键词:拜耳法氧化铝生产;种分母液;稀释;低苛性比;效率;节能 中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:1001-0076(2009)03-0037-04 Application of Lower Caustic M olecular Ratio D igestion i n Bayer Process ZHEN G Chao-fu,L I M in-jing,SH I Zhi-hui,et al. (R e sea rch and D e ve l o pm en t C en te r o f He’na n W e ila iA lum in i um I ndu s try(G r o up)Co.,L td,J iao zuo,He ’nan454171,C h ina) Abstract:I n Bayer p r ocess with bauxite,l ower caustic moecular rati o digesti on technol ogy app lica2 ti on was made possible by diluti on of digesting pul p with seeded p reci p itati on s pent liquors.Due t o diluti on of digesting pul p with seeded p reci p itati on s pent liquors,the seeded p reci p itati on s pent liq2 uors evaporated were decreased and energy consu mp ti on and p r oducti on cost reduced.The p r ocess i m p r ove ment in Bayer p r ocess contributed t o the existing alu m ina p r oducti on p ractices. Key words:Bayer alum ina’s p r oducti on p r ocesss;seeded p reci p itati on s pent liquors;diluti on; l ower caustic moecular rati o;efficiency;saving energy 1 前言 近年来,随着我国管道化溶出技术在拜耳法氧化铝生产过程的逐步成熟,由于管道化溶出具有导热性能好、传热系数高、溶出时间短、溶出率高、单位容积产能高、溶出苛性比低、改善赤泥的沉降性能等特点,使得溶出器组间接加热等拜耳法氧化铝溶出技术,逐步被管道化溶出技术所代替。但是由于传统理念的束缚,稀释技术和分离沉降思路一直停留在传统状态,从而造成管道化溶出所具有的技术优点没有被充分挖掘,而是沿着传统的稀释模式,采用传统溶出苛性比,形成高苛性比稀释料浆的思路运行。为改变这种状况,充分发挥管道化溶出技术的优势,河南未来铝业集团在低苛性比溶出、种分母液参与稀释方面进行了大胆的实践:在配料阶段适当增加管道化溶出配料固体含量(以下简称固含),得到需要的溶出料浆,使溶出设备的效率得到明显的提高;在种分母液处理上,增加回流工艺,形成种分 3收稿日期:2008-08-15;修回日期:2009-01-31 作者简介:郑朝付(1967-),男,河南唐河人,工程师,大学本科,现在河南未来铝业(集团)有限公司研究发展中心主要从事氧化铝生产与技术管理、新工艺研究。
主要计算公式 1 配料计算 1．1．1 处理一吨铝矿应配入的母液量 式中：V —每吨铝土矿应配入的循环母液体积 m 3/t.矿； A —铝土矿带入的氧化铝重量 kg/t.矿； η实—氧化铝的实际溶出率； M —溶出赤泥中氧化钠和氧化硅的重量比值； S 1、S 2—分别为铝土矿和石灰所带入氧化硅量 kg/t.矿； 1.41—Na 2O 与CO 2分子量的比值； C —矿石和石灰带入的CO 2量 kg/t.矿； X —磨矿和溶出过程中苛性氧化钠的机械损失 kg/t.矿； N K —循环母液中的苛性氧化钠浓度 g/l ； Rp —配料Rp 值； Rp 母—循环母液的Rp 值。 1．1．2 处理一吨矿应配入的石灰量 式中：W —每吨铝土矿需配入的石灰量 t/t.矿； T i —每吨铝土矿所带入的氧化钛量 t/t.矿； Ca —石灰中所含有效钙的含量。 1．1．3 每小时下矿所需配入母液量（经验公式） 式中：V —每小时所需母液量，m 3 /h ； 8.2—经验常数； 62.2—矿石中氧化铝含量，%； N K 母、A 母—循环母液中苛性碱和氧化铝浓度，g/l ； t —小时下矿量，t 。 1．2 溶出率的计算 1．2．1 理论溶出率 式中：η理—理论溶出率，%； A —铝土矿中Al 2O 3的含量，%； S —铝土矿中SiO 2的含量，%。 1．2．2 实际溶出率 ①以硅为标准计算： ()() 母Rp Rp k N Rp X Rp C 1.41Rp 2S 1S M A 实ηV -?+??+?++?=Ca T W i ?=4.1母 母A N t V K -??= 2.622.8%100?-=A S A 理η
第 23 卷第 2 期中国有色金属学报 2013 年 2 月 V ol.23 No.2 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Feb. 2013 文章编号：1004-0609(2013)02-0543-06 高铁三水铝石矿拜耳法溶出过程中铝针铁矿的行为 李小斌 1, 2 ，孔莲莲 1, 2 ，齐天贵 1, 2 ，周秋生 1, 2 ，彭志宏 1, 2 ，刘桂华 1, 2 (1. 中南大学 冶金科学与工程学院，长沙410083； 2. 中南大学 难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室，长沙 410083) 摘 要：为了查明铝针铁矿含量高的红土型铝土矿拜耳法溶出过程中氧化铝溶出率低的原因，研究针铁矿在溶出 过程中的转化规律及其对氧化铝溶出率的影响。结果表明：在溶出温度为110~240℃时，该类型铝土矿中的铝针 铁矿基本不发生转化，其中的氧化铝难以溶出； 提高溶出温度到260℃或在240℃左右溶出时， 添加干矿石量3% 的石灰可促使铝针铁矿转化为赤铁矿，且氧化铝的溶出率随着针铁矿转化程度的增加而提高。加入非钙质添加剂 也可以促使铝针铁矿在溶出过程发生结构转变，且氧化铝几乎完全参与反应，从而说明此类铝土矿中铝针铁矿在 溶出过程中难以转变是红土型铝土矿中氧化铝溶出率低的重要原因。 关键词：三水铝石矿；高铁；溶出；铝针铁矿 中图分类号：TF821 文献标志码：A Effect of alumogoethite in Bayer digestion process of high-iron gibbsitic bauxite LI Xiao-bin 1, 2 , KONG Lian-lian 1, 2 , QI Tian-gui 1, 2 , ZHOU Qiu-sheng 1, 2 , PENG Zhi-hong 1, 2 , LIU Gui-hua 1, 2 (1.School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China? 2.National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Refractory Non-ferrous Metals Resources, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: The transformation law of goethite and its effect on the alumina recovery were investigated in order to determine the reason of low alumina recovery in Bayer digestion process of gibbsitic bauxite with high alumogoethite content. The results show that the goethite present in this kind of bauxite has no obvious change in the digestion temperature range of 110℃ to 240 ℃ with low alumina recovery. And alumogoethite can be transformed to hematite by increasing digestion temperature to 260 ℃ or adding lime of 3% of dry ores added at about 240 ℃, and the alumina digestion rate increases with the increase of the goethite conversion degree. Adding non-calcareous additives in the re-digestion process of red mud containing goethite can promote the structure transformation of alumogoethite and thus alumina almost reacts completely. The transition of alumogoethite into other forms in Bayer digestion process is important for alumina recovery for lateritic bauxite. Key words: gibbsitic bauxite? high-iron? digestion? alumogoethite 针铁矿是铝土矿中常见的主要含铁矿物之一，在 以三水铝石和针铁矿为主要矿物的红土型铝土矿中， 铝类质同象置换针铁矿中的铁而形成铝针铁矿的现象 较普遍 [1] 。我国广西中部的贵港、宾阳和横县等地已 探明的超过 5 亿 t 的高铁三水铝石型铝土矿 [2] 是典型 的红土型铝土矿，它具有高铁、高铝的特点，是我国 铁、铝冶炼重要的潜在资源之一。为充分提取该类矿 石中的铁和铝，国内外开展了大量的研究工作。有研 究通过化学法 [3] 和生物法 [4] 等先富集铝土矿中的铁， 再 进行冶炼；也有人提出了先将高铁三水铝石型铝土矿 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51274242) 收稿日期：2012-03-29；修订日期：2012-07-19 通信作者：齐天贵，讲师，博士；电话：0731-88830453；E-mail：qitiangui@https://www.doczj.com/doc/a717438831.html,
根据设备状况结合计划检修状况，确定工厂运转率。依据多年来的生产数据统计分析结果和氧化铝物料平衡计算方法，计算出矿石品位、溶出液Rp、稀释赤泥钙硅比等的变化对氧化铝产量及单耗的影响，从而计算出氧化铝单位成本，与成本和产量任务进行比较，得出溶出液Rp、稀释赤泥钙硅比调整值的赢亏平衡点，为决策提供依据。 说明： 影响氧化铝生产成本的主要消耗品有：铝土矿、石灰石及石灰、液碱、钢球钢棒、工业用布、絮凝剂、运输带、焦碳、煤气、电、蒸气、压缩风及新水等。 为了对氧化铝产量和生产成本进行预测，我们首先分析了影响产量和生产单耗的主要因素，经过统计分析得出了产量和生产单耗的计算关系式。 下面对产量和各消耗品氧化铝单耗的计算公式进行说明。 1、计算矿耗的关系式 ⑴、溶出率与循环效率的关系 据郑轻院溶出试验结果和生产数据统计分析表明，溶出率与循环效率有如下关系： (η)相=k换热*a*（-6111.1*ΔRp3 + 10611*ΔRp2 - 6177.7 *ΔRp+ 1301.4） 上式中： (η)相：相对溶出率，％； ΔRp：为溶出矿浆Rp与循环母液Rp的差值；ΔRp与循环效率(η)循环和母液苛性碱（Nk）母有如下关系： ΔRp=(η)循环/（Nk）母 k换热：为换热效率有关的系数，与压煮器清理和溶出机组的运行周期有关，根据2005年至2006年的生产实际，取值目前暂定为1.0； a：经验系数，与(C/S)稀有关，在(C/S)稀处于1.8～2.4之间时，统计分析所得的关系式如下： a=-0.0114*(C/S)稀2+0.0052*(C/S)稀+1.0351 1、计算矿耗的关系式 ⑵、矿耗计算公式 q干矿耗=1/[(Al2O3)矿/100*(η)实/100*(K)矿耗] 上式中：
烟台南山学院实训报告 题目：氧化铝溶出工艺过程控制 姓名：___ 纪传宝 ___ 所在学院：___自动化工程学院____ 所学专业：_______自动化________ 班级：_____08自本1班_____ 学号：____200807009680____ 指导教师：______王卫军________ 完成时间：____2011-6-14 _____
目录 1.过程控制课程设计的目的工艺 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2氧化铝生产工艺 (3) 2．氧化铝生产方法 (4) 2.1碱法 (4) 2.1.1拜耳法 (4) 2.2烧结法 (7) 2.3联合法 (9) 3.高压溶出 (11) 3.1概述 (11) 3.2铝土矿及循环母液的主要成分 (11) 3.3铝土矿各种成分在溶出过程中的行为 (11) 3.3.1氧化铝水合物溶出时的行为 (11) 3.3.2 氧化硅在溶出过程中的行为 (11) 3.3.3 氧化铁在溶出过程中的行为 (12) 3.3.4 氧化钛在溶出过程中的行为 (12) 3.3.5 氧化钙在溶出过程中的行为 (12) 3.4铝土矿高压溶出过程中添加石灰的作用 (13) 3.5铝土矿的溶出过程 (13) 3.6溶出过程的质量指标 (13) 3.7影响溶出过程的因素 (14) 3.7.1 溶出温度 (14) 3.7.2 保温时间 (14) 3.7.3 溶出液中氧化铝浓度 (14) 的影响 (14) 3.7.4 溶出液 k 3.7.5 搅拌强度 (15) 3.7.6 矿浆细度 (15) 4. 结论 (16) 5.参考文献 (17)
1.过程控制课程设计的目的工艺 1.1 设计目的 本课程设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，进一步加强对课堂理论知识的理解与综合应用能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。 1.2 氧化铝生产工艺 世界上氧化铝的生产主要是碱法，包括三种不同方法，即拜耳法、烧结法和联合法，工艺技术方法应用主要依据铝矿石的质量。 拜耳法是利用较高品位的铝矿石，与碱液、石灰乳及母液按比例混合后磨制成料浆，经预脱硅后在相应温度、压力条件下直接溶出铝酸钠，再经赤泥分离、种子分解和氢氧化铝焙烧等工序制得成品氧化铝。对于铝硅比大于7的高品位矿石，以拜耳法生产工艺为首选，其能耗低、投资省、产品质量好且污染物产生量少，属于氧化铝工业清洁生产工艺。 烧结法是将铝土矿破碎后与石灰、纯碱、无烟煤及返回母液按比例混合，磨成生料浆，喷入烧成窑制成熟料，再经熟料溶出、赤泥分离、铝酸钠分解和氢氧化铝焙烧等工序，制得成品氧化铝。该工艺流程长、能耗高、污染物产生量大，但其最大优点是可利用低品位铝土矿，符合我国铝土矿资源的特点。 联合法是将拜耳法和烧结法联合起来，处理铝硅比3～7的矿石，充分发挥各自的长处，联合法有并联、串联以及混联三种基本流程。 混联法是将高品位矿石采用拜耳法处理，拜耳法赤泥与低品位的矿石一起进入烧结法生产系统。整个工艺流程复杂，但氧化铝实收率高。能耗、物耗比单纯烧结法低，比常规拜耳法高，单位产品排污量介于二者之间。串联法是将全部矿石先用经济的拜耳法处理，回收绝大部分氧化铝，然后用烧结法处理拜耳法赤泥，回收大部分碱和小部分氧化铝，烧结法溶液经脱硅后进入拜耳法系统，溶液析出的碱返回烧结法系统配科。
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。 7.什么叫苛性比？ 苛性比：是指铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔数之比：
主要计算公式 6.1 配料计算 6.1.1 处理1吨铝土矿应配入的母液量 () 母石灰铝矿石灰铝矿赤石灰铝矿赤 石灰铝矿Rp Rp N Rp CO S S N S S A A V K -??? ??+?+?-= ++++241.1 式中：Ｖ—每吨铝土矿应配入的循环母液体积ｍ３／ｔ矿 Ａ铝矿+石灰—表示碎铝土矿和配入石灰中所含ＡＩ２Ｏ３的量（ｋｇ） Ａ／Ｓ赤—为溶出赤泥中氧化铝和氧化硅的比值 Ｓ铝矿+石灰—为铝土矿和石灰带入的氧化硅的量（ｋｇ） １. ４１—Ｎａ２Ｏ和ＣＯ２的分子量的比值 ＣＯ２铝矿+石灰—铝土矿和石灰带入的ＣＯ２量（ｋｇ） Ｒp —配料Ｒp 值Ｒp=1.17亦为溶出液中ＡＩ２Ｏ３与Ｎａ２Ｏk 的 重量比 Ｒp 母—循环母液中ＡＩ２Ｏ３与Ｎａ２Ｏk 的重量比 注：在磨矿过程中机械损失为0.1% 6.1.2 处理一吨铝土矿应配入的石灰量G 石灰 G 石灰=1吨×1000×15%=150kg 根据贵州铝厂轻金属研究所的溶出试验结果确定的。 ６.1.3 溶出率的计算 1） 实际溶出率η实 η 实 = () ()()()％矿 赤泥 溶出矿 100///?-S A S A S A 2） 理论溶出率η 理 假定在理想溶出条件下，赤泥中的()矿S A /=1，
此时计算的溶出率为理论溶出率。 η 理= () () ()()() ()％％＝矿 矿 矿 赤泥 矿 100/1 /100///?-?-S A S A S A S A S A 3） 相对溶出率η相对 ()%1001 ///%100?--=?= 矿赤泥 矿理实相对）（）（S A S A S A ηηη 4） 净溶出率η净 %100///?-= 矿 末赤 矿净）（）（）（S A S A S A η ６.2 产量的估算 AL 2O 3产量=下矿量×A%矿×η实×（1-5%）×（1-5%） 式中：A%矿——铝土矿中氧化铝含量% η实——铝土矿的实际溶出率% 5%—— 分别为铝土矿的含水率和氧化铝生产过 程损失。 ６.3 赤泥产出率 6.3.1 原矿浆中每吨固体产赤泥量： Q=K × 分赤 固S S t/t 式中：K ——修正系数，考虑到在原矿浆磨制与贮存过程 中有一部分SiO 2进入溶液，使计算赤泥中产出率偏低，K=1.04； S 固——原矿浆（固体）中的SiO 2含量% S 分赤——分离赤泥中SiO 2的含量%