适应我国铝土矿特点的氧化铝生产工艺技术探讨
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氧化铝生产工艺第一篇氧化铝生产工艺第一章氧化铝生产原理1. 我国铝土矿资源有什么特点?铝土矿如何分类?2. 铝土矿中的主要化学成份有哪些?3. 电解用氧化铝的物理性质指标有哪几项?按物理性质氧化铝可分为哪几种?4. 什么是氧化铝的灼减?我国目前规定的值是多少?5. 铝土矿质量从哪些方面评价?6. 目前生产氧化铝的方法有哪几种?其中碱法生产氧化铝又分为哪几种?7. 简述拜耳法和烧结法生产氧化铝包括哪几个主要工序?8. 什么是苛性碱和铝酸钠溶液的苛性比值?9. 什么是拜耳法的循环效率?如何计算。
10. 影响铝酸钠溶液稳定性的因素有哪些?第二章原料制备1. 碎铝土矿配矿的方法有哪几种?我厂采用的配矿方法有哪几种?2. 原矿浆磨制的主要指标有哪些?我厂拜耳法通过什么方式配入石灰?3. 原矿浆和生料浆采用什么样的磨矿流程?4. 什么叫球荷填充率?5. 生产中影响球磨机产能的主要因素有哪些?6. 生熟料的碱比、钙比、铁铝比、铝硅比,如何计算?7. 什么是三段配料。
8. 生产石灰的燃料主要有哪些?哪种燃烧最适合混料式立窑(石灰炉)?9. 石灰煅烧过程的主要反应有哪些?石灰炉分哪几个区?第三章熟料烧结1、熟料烧结的原理是什么?写出主要反应方程式。
2、熟料烧结中原硅酸钙的同质异构体有哪几种,化学活性最强的是哪一种,生产过程中主要以哪一种存在?3、熟料窑从窑尾到窑头,按物料发生物理和化学变化的不同,一般分为几个带?主要作用是什么?长度各为多少?4、工业用煤分哪几种,烧成煤和无烟煤分别属于什么煤种?5、煤的工业分析指标有哪几个?6、风扫式煤粉磨的特点是什么?7、生料成份配比变化对熟料窑的影响有哪些?8、硫在氧化铝生产过程中的危害有哪些?9、生料加煤脱硫的原理是什么?10、什么叫标准溶出率?第四章溶出1、熟料溶出的目的是什么?写出溶出过程发生的主要反应及化学方程式。
2、何为二次反应,二次反应损失,主要化学方程式。
如何拟制二次反应的发生。
氧化铝生产工艺流程氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料、催化剂等领域。
氧化铝的生产工艺流程通常包括以下几个步骤:矿石的选矿、氧化铝的制备和精炼。
下面将详细介绍氧化铝的生产工艺流程。
一、矿石的选矿氧化铝的主要原料是铝土矿(bauxite)。
矿石的选矿过程是将含铝矿石从其他杂质中提取出来,使其含铝量达到一定标准。
矿石的选矿流程包括以下几个步骤:矿石碎磨、物理选矿、化学选矿和浸出。
1.矿石碎磨:将原矿经过破碎设备进行粗碎和细碎,使其达到适合后续处理的粒度要求。
2.物理选矿:利用物理性质的差异,采用重选方法分离矿石中的杂质。
常用的重选设备有重介分离机、离心分选机和震动筛等。
3.化学选矿:通过化学方式改变矿石中各种成分的化学性质,使其在溶液中呈现不同的溶解度,从而达到分离杂质的目的。
常用的化学选矿方法有酸洗、碱洗和氧化等。
4.浸出:将经过选矿的矿石用稀硫酸浸出,使铝氧化物溶解在浸出液中。
二、氧化铝的制备经过选矿的矿石中含有一定数量的铝氧化物(Al2O3),但还存在有机质、杂质和无机结合物等。
所以,经过矿石的选矿后还需要进行炼制和制备氧化铝,常用的工艺流程有碳酸钠法、铝盐法和氨法等。
1.碳酸钠法:将经过选矿的矿石和合适比例的碳酸钠与水一起混合,并加热,使其反应生成碳酸盐。
然后,将碳酸盐与酸进行反应,使铝氧化物在溶液中析出。
最后,将沉淀分离出来,通过烘干和高温煅烧得到氧化铝。
2.铝盐法:将经过选矿的矿石先进行煅烧,使其进行脱水。
然后,将矿石与酸反应,生成铝酸盐。
再通过晶体分离和干燥得到氧化铝。
3.氨法:将经过选矿的矿石煅烧,使其脱除水分。
然后,将矿石与氧化铝碳酸铵溶液进行反应,生成氨铝酸盐。
再通过结晶和煅烧得到氧化铝。
三、氧化铝的精炼经过上述制备后得到的氧化铝还存在一定的杂质,如硅酸盐、铁、钠和镁等。
因此,还需要进行氧化铝的精炼,提高其纯度。
常用的精炼方法有硫酸法、溶剂萃取法和氟化法等。
氧化铝生产工艺范文
首先,铝矿石的选矿是氧化铝生产过程的首要步骤。
铝矿石中一般含
有赤铁矿、铁氧化物、膨胀铝土矿等杂质。
选矿过程主要通过物理、化学
方法分离杂质,提高铝矿石的纯度。
常用的物理方法有重选、磁选和浮选,化学方法有酸法和堆浸法。
其次,煅烧是将经过选矿的铝矿石加热至高温,使杂质分解或氧化,
生成氧化铝的过程。
煅烧一般是在电炉或煤炉中进行,温度一般在1000℃以上。
煅烧的目的是去除矿石中的有机物质、水分和含铁杂质。
然后,煅烧后的矿渣通过溶解过程进行浸出,从中提取出氧化铝。
溶
解过程一般使用氢氧化钠或氢氧化铝进行,溶解生成的铝水解析出氧化铝,同时剩余的矿渣变为高碱度的红泥。
溶解过程通常在高温高压的反应器中
进行,确保溶解效果。
最后,通过结晶过程得到所需的气溶胶。
溶解后的氧化铝溶液通过冷却、结晶等过程得到固体氧化铝。
这一过程一般使用真空冷凝器进行,通
过调节温度、冷却速率等参数,得到粒度合适、纯度高的氧化铝颗粒。
以上是氧化铝生产的主要工艺,当然实际生产过程中还会有许多辅助
工艺的应用,如过滤、洗涤、烘干等步骤。
此外,为了提高氧化铝的质量,还需要进行精炼、提纯等工艺,以满足不同行业的需求。
总的来说,氧化铝生产工艺经过选择、煅烧、溶解和结晶等步骤,将
铝矿石转化为所需纯度、颗粒度的氧化铝产品。
不同的生产工艺可以根据
实际需求进行调整,以保证产品的质量和合理使用各种原材料和能源。
氧化铝生产工艺流程氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于陶瓷、磨料、电子材料等领域。
其生产工艺流程主要包括矿石选矿、氧化铝的制备和氧化铝的精炼三个步骤。
一、矿石选矿氧化铝的主要原料是铝土矿,其主要成分是氧化铝矿石。
矿石选矿是生产氧化铝的第一步,其目的是从矿石中提取出氧化铝。
首先将铝土矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,得到粉碎后的矿石。
然后通过重选、浮选等方法,将矿石中的氧化铝和其他杂质进行分离,得到含氧化铝较高的矿石精矿。
二、氧化铝的制备1. 煅烧矿石精矿经过煅烧处理,将其转化为氧化铝。
煅烧是将矿石精矿在高温下进行煅烧,使其发生化学反应,氧化铝矿石中的氢氧化铝转化为氧化铝。
煅烧的温度一般在1000℃以上,煅烧时间根据矿石的性质和工艺要求而定。
2. 碳酸化经过煅烧后的氧化铝矿石,其颗粒度较大,不利于后续的加工和应用。
因此需要进行碳酸化处理,将氧化铝矿石进行粉碎,并与碳酸钠进行反应,生成碳酸铝钠。
然后将碳酸铝钠进行水解,生成氢氧化铝沉淀。
经过过滤、洗涤等工艺处理,得到氢氧化铝产品。
三、氧化铝的精炼1. 氢氧化铝的煅烧将氢氧化铝进行煅烧,使其转化为氧化铝。
煅烧温度一般在1100℃以上,煅烧时间根据产品要求而定。
煅烧后的氧化铝颗粒度较大,需要进行粉碎和分级处理,得到符合要求的氧化铝产品。
2. 氧化铝的提纯经过煅烧后的氧化铝产品中可能还含有一定的杂质,需要进行提纯处理。
常用的方法包括盐酸法、碱法和氧化法等,通过这些方法可以将氧化铝产品中的杂质去除,得到高纯度的氧化铝产品。
以上就是氧化铝生产的主要工艺流程。
通过矿石选矿、氧化铝的制备和氧化铝的精炼三个步骤,可以生产出符合工业需求的氧化铝产品。
随着工艺技术的不断进步,氧化铝生产工艺也在不断优化,以提高产品质量和降低生产成本。
希望通过不断的研究和改进,能够进一步完善氧化铝生产工艺,为工业生产提供更优质的原料。
铝土矿提取氧化铝铝土矿提取氧化铝是工业领域一项极为重要的工艺技术,据调查,全球氧化铝的产量占据了铝产量的约90%。
本文将从铝土矿的定义、提取氧化铝的工艺流程、以及目前常用的提取方法三个方面对铝土矿提取氧化铝进行分析,具体内容如下:一、铝土矿的定义铝土矿是指以铝石和高岭土为主要原料的矿物,是一种含铝的非金属矿产。
铝土矿主要分布在地球的热带和亚热带地区,其中中国拥有世界上最大的铝土矿资源储量。
铝土矿在工业生产中是重要的原材料之一,主要用于提取氧化铝。
二、提取氧化铝的工艺流程铝土矿提取氧化铝的工艺流程一般包括以下几个步骤:1、粉碎:将原料的大块铝土矿经过破碎后,获得的矿石颗粒尺寸需要达到1-5mm。
2、酸浸:采用硫酸或氢氧化钠等酸性溶液进行酸浸,将铝土矿中的铝氧化物化为可溶性的铝离子。
3、净化:将浸出液进行清洗和沉淀,去除其中的杂质,以保证萃取后的纯度。
4、输送:将清洁的提取液输送至萃取车间。
5、萃取:采用具有选择性的药剂进行萃取,将铝离子从提取液中萃取出来,并获得成品。
6、精制:将萃取出的氧化铝进行进一步的精制,提高氧化铝的纯度,以便制造乙烯、电线电缆、航空器、建筑及交通工具等产品。
三、常用的提取方法目前,铝土矿提取氧化铝常用的方法有卡尔门处理法和贝尔法两种。
1、卡尔门处理法卡尔门处理法也称氢氟酸法,由挪威尔尔柏格卡尔门发明,故得名。
这种方法的原理是将铝土矿与氢氟酸相反应,制成萃取液,并将萃取液用分离、蒸发等工艺处理,获得纯度较高的氧化铝。
2、贝尔法贝尔法是利用碱金属氰化物在碱性介质中萃取氧化铝的工艺方法。
与卡尔门处理法不同,这种方法可以同时提取铝、锂和钠等多种金属。
其优点是能产生低成本的氢氧化铝,并且可以降低铝土矿浸出和提取的成本。
总之,铝土矿提取氧化铝是一项极为重要的工业技术,其发展进程不断加快。
在未来,随着铝土矿资源的逐渐匮乏,对于铝土矿的可持续性开发和利用,以及提取氧化铝的新技术的开发和研究,在实现高质量、高效率、低成本的生产目标方面将会面临更大的挑战。
我国的铝土矿资源和高效低耗的氧化铝生产技术摘要:随着化学工业的不断进步与发展,耐火材料工业和其他各行各业都得到了迅速的发展与提高,因此对氧化铝的需求也越来越多,从而对优质铝土矿的需求也越来越大,而世界上优质铝土矿的存在量却越来越少。
并且由于不同的铝土矿具有不同的品质,因此对氧化铝的生产就要根据铝土矿的品位采用不同的生产技术。
目前绝大多数的国家使用碱法生产氧化铝。
本文对铝土矿资源进行了深入的研究,同时也对高效低耗的氧化铝生产技术进行了分析,对我国化工业的发展带来了一定的帮助。
关键词:铝土矿高效低耗氧化铝生产技术铝是地壳中分布最广泛的元素之一,应用较为广泛,且铝属于有色金属,其适合应用在电力、建筑、交通等方面。
铝土矿是生产氧化铝从而生产金属铝的主要材料,对提高我国的经济发展水平,推动我国经济的快速进步起到很重要的作用,所以说要对铝土矿选矿脱硅的生产方式进行优化升级,使其对我国经济提供更大的帮助,从而对铝土矿资源更好地利用,并且要对高效低耗的氧化铝生产技术进行研究,对其技术进行优化升级,从而得到更好的发展。
一、铝土矿选矿介绍1.1铝土矿的概述在工业上使用的铝土矿主要分为金属和非金属两种,根据其所含的主要含铝矿物分为三水铝石、一水软矿石和一水硬矿石矿物。
国外铝土矿矿石主要是三水铝石型,次为一水软铝石型,而一水硬铝石型铝土矿极少。
而我国主要是一水硬铝石铝土矿,三水铝石型铝土矿极少。
在生产应用方面,铝土矿作为金属铝的主要生产材料,在生产生活中得到了广泛应用。
1.2铝土矿选矿的工作和方式由于世界各地的地理环境存在一定的差异,这样就会使世界各地的铝土矿品种不同,我国的铝土矿资源较多,其产生的范围较广。
从铝土矿石中分选出铝土矿精矿的过程其实就是一个除去脉石矿物和有害杂质,分离高铝矿物和低铝矿物,以获得高铝硅比精矿的过程。
目前,洗矿、浮癣磁癣化学选矿等方式在铝土矿选择方面较为常见,洗矿在这些方法中是最为简单有效,其产生的效果要比其他方法好。
氧化铝生产流程工艺及各种泵应用分析氧化铝生产流程工艺及各种泵应用分析1、概述在氧化铝生产行业,氧化铝的生产方法大约分四类:碱法、酸法、酸碱联合法和热法,但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。
用碱法生产氧化铝,是用碱(NaOH或Na2CO3)来处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。
矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物,将不溶解的残渣(由于含氧化铁而成红色,故称赤泥)与溶液分离,经洗涤后弃去或综合利用,已回收利用其中的有用组分。
纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝,经与母液分离、洗涤后焙烧,得到氧化铝粉产品。
用碱法生产氧化铝又可分为:①拜尔法②烧结法③联合法,因我国的铝土矿资源的特殊性,主要为一水硬铝石,因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法,后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多,拜尔法具有工艺流程简单,投入成本少,产品质量好等特点。
具体情况如下:中国铝业山东分公司:1954年建厂,采用烧结法,后经四次扩建,主要采用拜尔法,2006年的总产量已达128万吨中国铝业河南分公司:1965年建厂投产,主要采用混联法,1999年完成4次扩建,年产达80万吨,2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线,2006年的年生产量已达到232万吨。
中国铝业贵州分公司:1978年完成一期拜尔法生产线,年产15万吨,后经扩建,采用混联法,2006年已达到年产120万吨。
中国铝业山西分公司:1987年一期烧结法投产,后经扩建,1992年完成二期混联法,年产达70万吨,2005年投产的拜尔法80万吨项目,到2006年已经达到年产219万吨目标。
中国铝业中州分公司:1992年一期投产烧结法,后经两次扩建选矿拜尔法生产线,2006年年产量达172万吨。
中国铝业广西分公司:1995年拜尔法投产使用,2006年总产量达94万吨。
中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。
除中国铝业公司外,现已建或拟建的氧化铝项目29个,山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发(100万吨)、河南开曼铝、东方希望铝业(三门峡)有限公司、广西华银(160万吨)、阳煤集团(120万吨)等众多氧化铝企业。
氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机化工原料,广泛应用于陶瓷、电子、铝合金、媒体过滤等领域。
下面以氧化铝的工业生产工艺流程为例,介绍其详细流程。
首先,氧化铝的生产通常从铝土矿的选矿开始。
铝土矿是一种含有氧化铝的矿石,通过破碎、磨矿等工艺将铝土矿石细碎,并通过重选、浮选等方式选取出合格的含铝矿石。
接下来,将选矿好的铝土矿石送入钠熔炉进行浸出反应,也就是将其与熔融的氢氧化钠进行反应。
反应温度通常在220-240摄氏度,反应时间根据矿石的性质会有所不同。
在反应过程中,铝土矿中的氧化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝,并生成相应的矿化液。
随后,将矿化液进行离固分离,将其与蒸发分离进行结晶。
首先将矿化液加热蒸发,使溶液中的水分逐渐蒸发,然后通过结晶器进行结晶。
结晶过程通常采用分级结晶,即先进行粗结晶,然后进行细结晶。
在结晶完成后,将结晶好的氢氧化铝进行固液分离。
常用的分离方式有压滤和离心分离,将氢氧化铝沉淀进行固液分离,得到含有氧化铝的湿氢氧化铝。
最后,将湿氢氧化铝进行干燥和焙烧处理,使其转化为氧化铝颗粒。
湿氢氧化铝经过预烧干燥,然后进入回转窑进行焙烧。
焙烧温度通常在1000-1200摄氏度范围内,焙烧时间也会根据产品要求和矿石性质有所变化。
最终,经过焙烧处理的氧化铝经过再次冷却后,即可得到成品氧化铝。
成品根据不同要求可进行研磨、筛分和包装等处理,得到底细度和颗粒度适宜的氧化铝产品。
综上所述,氧化铝的生产工艺流程主要包括矿石的选矿、浸出反应、结晶分离、固液分离、干燥焙烧等环节。
每个环节都需要精确的控制条件和设备来保证产品的质量和效率。
随着技术的不断进步,氧化铝的生产工艺也在不断优化和改进。
关于氧化铝生产技术探析发布时间:2022-11-10T02:18:05.742Z 来源:《科学与技术》2022年第14期作者:黄逸楠[导读] 近几年来中国氧化铝行业在节能降耗上取得了一定的成果黄逸楠广西华昇新材料有限公司,广西壮族自治区防城港市,538003摘要:近几年来中国氧化铝行业在节能降耗上取得了一定的成果,一些设计新建采用一水硬铝石矿生产的氧化铝厂,氧化铝综合能耗已经降到了9.5GJ/t-Al2O3以下,处于世界同类型企业的领先水平。
目前,氧化铝工艺的优化设计已经逐步在国内氧化铝行业中得到应用,也成为了企业降本增效的必要条件和措施。
如何降低新建和已有氧化铝厂的生产能耗和成本,工艺优化设计将成为关键因素,也将成为未来氧化铝技术发展的方向和趋势。
通过分析国内外氧化铝生产技术,结合我国氧化铝生产技术发展趋势,分析我国氧化铝生产技术的发展方向关键词:氧化铝生产技术;发展趋势;发展方向1.国外氧化铝冶炼技术根据处理的铝矿石类型不同,国外使用两种不同的拜耳法工艺生产氧化铝。
一种处理方法被称为“美洲”拜耳法,这种方法适用于处理三水铝石型铝土矿,所需溶出温度比较低(140~145℃),溶出液浓度也比较低(120~140g/l Na2Ok),具有工艺流程简单,建设投资少,操作方便、产品质量高等特点;另一种处理方法被称为“欧洲”式拜耳法,这种方法适用于处理一水软铝石和一水硬铝石型铝土矿,溶出温度在200℃以上(240~260℃),溶出液浓度也较高(180~250g/l Na2Ok)[1]。
通过对这两种方法进行比较,由于所需温度低,能耗较少,因此用三水铝石型铝土矿生产氧化铝具有成本优势。
2.我国氧化铝冶炼技术然而我国铝土矿资源绝大多数为一水硬铝石,高铝、高硅、低硫、低铁、中低铝硅比,Al2O3含量一般在40%~75%,SiO2含量一般在4%-18%,铝硅比小于4的占7.42%,4~7的占59.53%,7~10的占26.08%,大于10的仅占6.97%。
氧化铝的生产工艺流程
《氧化铝的生产工艺流程》
氧化铝是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料、化工等领域。
下面我们来了解一下氧化铝的生产工艺流程。
1. 原料选取
氧化铝的生产主要原料是铝土矿,其主要成分为氧化铝和各种氧化物、硅酸盐和少量的铁、钛、镁等杂质。
首先需要进行选矿,将铝土矿中的杂质和有用矿物分离,获得高纯度的氧化铝原料。
2. 预处理
将选矿得到的氧化铝矿石进行粉碎、研磨和筛分,得到适合进一步处理的颗粒物料。
3. 煅烧
将颗粒状的氧化铝矿石送入煅烧炉,进行煅烧处理。
在高温下,氧化铝矿石中的杂质和结晶水被排除,使其含氧化铝的纯度提高。
4. 粉碎
经过煅烧的氧化铝矿石需要经过破碎、研磨等工序,使其颗粒度达到要求。
5. 煮沸
将粉碎后的氧化铝矿石加入含有氢氧化钠的溶液中进行煮沸反应。
通过这一步骤,氧化铝矿石中的杂质得以溶解,提高氧化铝的纯度。
6. 沉淀
在煮沸反应后,通过控制温度和pH值,使氧化铝沉淀出来。
同时,通过离心或过滤等方法将沉淀物分离出来。
7. 焙烧
将沉淀物送入焙烧炉进行焙烧处理,将其转化为氧化铝粉末。
8. 加工
将焙烧得到的氧化铝粉末进行加工,根据不同的需求进行成型、烧结等工序,生产出各种规格和形状的氧化铝制品。
以上就是氧化铝的生产工艺流程,通过上述工艺步骤,我们可以获得高纯度的氧化铝产品,满足不同领域的需求。
5、阐述我国铝土矿资源特点以及适合处理低品位铝土矿的工艺技术。
5.1我国铝土矿资源特点铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿。
我国铝土矿资源比较丰富,分布甚广。
具有以下几个特点:(1)储量集中于煤或水电丰富的地区,有利于开发利用。
山西、贵州、河南和广西壮族自治区储量合计占全国储量的85.5%,加上其煤炭和水利资源,为其提供了发展铝工业的有利条件。
(2)矿床类型以沉积型为主,坑采储量比重较大。
(3)一水硬铝石型矿石占绝对优势。
其特点是高铝、高硅和低铁,铝硅比偏低,一般在4-7之间,铝硅比在10以上的相对少些。
在福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。
5.2处理低品位铝土矿的工艺技术从铝矿提取铝有两个方案,第一个方案是选用高品位铝土矿,先用化学方法从矿石中提取纯净的氧化铝,然后用电解法从氧化铝中提取纯净的铝。
第二个方案是选用低品位的铝土矿,经过物理选矿,分离掉一部分硅酸盐矿物后,送入溶出流程中去,提取氧化铝;或者用化学法分离掉一部分氧化铁和氧化钛后,在电解槽或电弧炉内还原出铝-硅-铁-钛合金。
一般处理低品位铝土矿的工艺技术有:选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、串联法。
5.2.1选矿拜耳法选矿拜耳法工艺流程是:铝土矿(A/S=5~6)经过选矿得到铝硅比为10-11的精矿,与石灰一起加入到铝酸钠溶液母液中在245-260℃进行溶出,得到赤泥浆料,然后分理出铝酸钠溶液进行种分,获得Al(OH)3浆液,进而干燥焙烧得到Al2O3。
由于铝矿中各种含硅矿物与氢氧化钠反应生成的水合铝硅酸盐,可在设备和管道上析出结疤,硅在分解时析出,还降低了产品的质量,所以必须进行脱硅。
铝土矿选矿脱硅方法有化学选矿脱硅、生物选矿脱硅、物理选矿脱硅。
化学选矿脱硅是指在一定温度下使含硅矿物发生分解,然后用苛性钠溶液溶出而达到脱硅目的的方法。
生物选矿脱硅是指用微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物,将铝硅酸盐矿物分解成为氧化铝和二氧化硅,并使二氧化硅成为可溶物,而氧化铝不溶,从而使得铝、硅得以分离。
氧化铝生产工艺流程氧化铝,即二氧化铝,是一种重要的无机化合物,在多个领域有着广泛的应用。
氧化铝的生产工艺流程涉及多个步骤,包括矿石选矿、矿石煅烧、铝酸法制取和氢氧化法制取等。
本文将详细介绍氧化铝的生产工艺流程。
1. 矿石选矿氧化铝的主要原料是铝土矿,其中含有较高比例的氧化铝。
矿石选矿是将铝土矿经过粉碎、浮选等工艺,提高氧化铝的含量,同时去除杂质。
该过程通常包括矿石的碎石、磨矿和浮选等步骤。
选矿后的矿石进行下一步的处理。
2. 矿石煅烧矿石煅烧是将经过选矿的铝土矿在高温条件下进行煅烧,使其发生化学反应,转变成含有高纯度氧化铝的物质。
该过程主要分为预煅和炼煅两个步骤。
预煅是将矿石在较低温度下进行煅烧,以去除矿石中的有机物和水分,并使得矿石结构发生改变。
而炼煅是将经过预煅的矿石在高温下进行进一步的煅烧,使其转变成高纯度的氧化铝。
3. 铝酸法制取铝酸法是目前氧化铝生产中最常用的方法之一。
该方法主要包括铝土矿浸出、铝含量的提纯、氢氧化铝的沉淀和氢氧化铝的煅烧等步骤。
首先,将经过选矿和煅烧的铝土矿与浸取剂(如石灰石)混合,进行浸出反应,将铝含量提取出来。
然后,通过提纯工艺,去除浸出液中的杂质,提高铝的纯度。
接下来,将纯化的溶液加入沉淀剂,使氢氧化铝沉淀出来。
最后,将沉淀的氢氧化铝进行煅烧,转变成氧化铝产品。
4. 氢氧化法制取氢氧化法是另一种常用的氧化铝生产方法。
该方法主要包括铝土矿的浸取、氢氧化铵的制备和氧化铝的煅烧等步骤。
首先,将经过选矿和煅烧的铝土矿与浸取剂进行浸取反应,将铝含量提取出来。
然后,将浸出液与氨水等反应,制备氢氧化铵。
最后,将氢氧化铵进行煅烧,转变成氧化铝产品。
总结氧化铝的生产工艺流程涉及矿石选矿、矿石煅烧、铝酸法制取和氢氧化法制取等多个步骤。
无论是铝酸法还是氢氧化法,都需要经过多个反应和处理过程,才能获得高纯度的氧化铝产品。
这些工艺的运用使得氧化铝的生产更加经济高效,广泛应用于建筑材料、电子器件等领域。
氧化铝生产工艺氧化铝是一种重要的工业原材料,在许多行业中都有广泛的应用。
它通常通过氧化铝生产工艺来制备,以下是氧化铝的生产工艺的简要介绍。
氧化铝生产工艺主要包括矿石提取、粉煤灰制备、氧化铝制备和精细处理四个主要步骤。
首先,矿石提取是氧化铝生产的第一步。
氧化铝的主要矿石有脱水铝土矿和熔融铝土矿。
脱水铝土矿经过开采、破碎和磨粉等处理,得到的矿石经过采矿车运输到选矿场,在选矿场经过一系列的工艺,如洗选、磁选、重选等,将矿石中的杂质除去,得到纯度较高的氧化铝矿石。
其次,粉煤灰制备是氧化铝生产的重要步骤之一。
煤矸石是煤炭生产过程中产生的废弃物,经过粉碎、分级等工艺处理,得到粉煤灰。
粉煤灰中含有丰富的氧化铝资源,可以作为氧化铝生产的原料。
接下来,氧化铝制备是氧化铝生产的关键步骤。
氧化铝制备主要分为两个过程,即氧化和还原。
首先,将矿石和粉煤灰按一定比例混合,并加入一定量的石灰石作为催化剂。
然后,将混合物放入氧化反应釜中,在高温下进行氧化反应。
氧化反应使矿石中的氧化铝与其他金属氧化物分离,并生成氧化铝产物。
接着,将产物经过洗涤、沉淀和干燥等工艺处理,得到纯度较高的氧化铝。
最后,精细处理是氧化铝生产的最后一个步骤。
精细处理主要是对氧化铝的粒度、物理性质和化学性质进行调整,以满足不同行业的需求。
精细处理的方法包括研磨、筛分、分类、电磁分选等工艺。
总的来说,氧化铝的生产工艺包括矿石提取、粉煤灰制备、氧化铝制备和精细处理四个主要步骤。
通过这些工艺的处理,可以得到纯度较高的氧化铝产品,广泛应用于建筑材料、电子产业、化工等行业中。
随着科技的不断发展,氧化铝生产工艺也在不断改进,以提高产能、降低成本和减少环境污染。
适应我国铝土矿特点的氧化铝生产工艺技术探讨刘建新2013年3月30日适应我国铝土矿特点的氧化铝生产工艺技术探讨刘建新(博赛集团先锋氧化铝公司重庆南川 408400 )摘要:面对国内铝土矿资源不断匮乏、贫化的局面,最大限度综合环保利用好中等品位铝土矿资源已成为当前氧化铝行业所面临的重要课题。
本文通过分析国内氧化铝生产现状,提出了串联法生产氧化铝是适应我国铝土矿特点的生产工艺技术,并对生产中的一些技术问题进行了探讨。
关键词:中等品位铝土矿;串联法;熟料烧结;合流脱硅。
Adapting to our country bauxite distinguishing feature alumina manufacture technology technique probes intoLIU Jian-xin(Profound competition circle van alumina corporation ,Nan Chuan Chongqing, 408400)Abstract :Confroning the domestic bauxite resources continuously is scarce of 、Phase of dilution ,The well moderate class bauxite resources of synthetical environmental protection use of utmost has become present alumina profession what is confronted with the significant task 。
The original is by means of analyses the domestic alumina manufacture present situation ,Proposeeing the cascade method manufacture alumina is the manufacture technology technique that adapts to our country bauxite distinguishing feature ,Moreover some technique problems that adjust in the manufacture has been underway the inquirements 。
Key words:Moderate class bauxite ;Cascade method ;Grog agglomeration ;Silicon is come off in the flowing together .我国的铝土矿,相对国外是高铝、高硅、低铁。
铝硅比(A/S)大都在4~7之间,矿石类型绝大部分为一水硬铝石。
而国外铝土矿大都是三水铝石或一水软铝石。
在节能降耗及生产成本方面,无法与国外厂家比较。
因此氧化铝生产方法的选择要考虑铝土矿的特点。
经过几十年的发展,我国已成为产铝大国。
但并不是产铝强国。
当前全球金融危机。
波及国内铝行业,致使铝行业遭到重创,氧化铝价格,由2008年上半年前的4500~5000元/ 吨,降到现在1900~2300元/吨。
氧化铝行业,大都处于亏损状态。
许多氧化铝厂家被迫停产或减产。
国内最大的铝生产企业中铝公司,氧化铝产量减产达400多万吨以上,其它生产企业也相继减产或停产。
为了生存,氧化铝厂家大都采取了“吃富矿”的减亏措施。
这种状况加速了国内铝土矿资源的贫化。
国家虽然出台了一系列的保护措施,但是杯水车薪,效果甚微。
这种局面继续维持下去,若干年后,我国的氧化铝生产将面临矿石资源与生产工艺不相适应的局面。
特别是拜耳法生产,由于铝土矿短缺。
将无法生存。
不得不促使生产工艺技术的改进。
1国内氧化铝生产工艺技术分析我国是氧化铝生产方法最多的国家。
生产工艺主要有:烧结法、混联法、拜耳法、石灰拜耳法、选矿拜耳法。
其中烧结法、混联法在国内已近有50多年的生产历史。
1.1烧结法工艺技术国内烧结法氧化铝生产起源于1954年山东铝厂。
多年来在生产工艺技术方面取得了巨大成绩。
所创立的“生料加煤技术”、熟料“二段磨料”溶出工艺以及,生料浆调配,非饱和配方、熟料大窑热工自动化控制技术等,在生产中发挥了重要作用。
但是由于其作业环节多、能耗高,投资和生产成本高,氧化铝质量差。
目前国内单纯的烧结法生产已经消失。
1.2混联法工艺技术混联法氧化铝生产起源于1966年的郑州铝厂,它凝结了几代氧化铝科技人员的心血。
世界独创,个别技术指标达到或超过世界先进水平。
在当前以节能降耗为主题的背景下,其生产流程长、设备繁多。
控制复杂,能耗高的缺点愈来愈来暴露,生产中拜耳法系统和烧结法系统相互牵制,两大系统均不能有效发挥各自的潜力。
国家已限制其发展。
目前生产厂家正在研究改进生产工艺。
1.3近年来国内氧化铝生产新工艺的研究多年来国内氧化铝科技人员,从未停止过研究适合我国铝土矿特点的新工艺。
特别是“九五”期间相继发明的用于处理中等品位铝土矿的“石灰拜耳法”、“选矿拜耳法”科研项目。
得到推广使用,且已投入生产。
但是从几年的运行效果看,并不十分理想。
铝土矿资源还未得到有效合理的应用,氧化铝回收率只有71~72%。
矿耗高达2.1吨/AO左右。
资源浪费较严重。
见表1。
[2]表1为几种氧化铝生产方法经济指标的比较混联法选矿拜耳法石灰拜耳法串联法氧化铝回收率% 91.0 72.6 71.7 91.7矿耗(t/t AO) 1.6 2.1 2.1 1.6制造成本(元/t AO)1326.0 1216 1133 1272注:2005年的指标笔者认为这两种生产工艺并不是最佳生产工艺。
为此探索有利于节能减排,有利于铝土矿资源综合环保应用的氧化铝生产工艺,已成为氧化铝技术人员研究的重要课题。
2.有利于铝土矿资源综合利用的生产工艺技术探讨2.1国内铝土矿匮乏、贫化的原因分析我国铝土矿资源并不丰富,根据有关资料统计[2],铝土矿储量只占世界储量的1.5%。
世界铝土矿人均储量为4000千克,而我国只有283千克。
且主要是一水硬铝石,占到98.46%。
受国家80年代“优先发展铝”政策的影响及利益驱动,90年代后期,氧化铝生产无度发展,遍地开花。
氧化铝产量在短短的十几年翻了四倍。
据2007年统计,国内氧化铝产量达到了1945.65万吨。
生产工艺方面,90年代后期所上的氧化铝生产,几乎都是“吃富矿”的拜耳法生产工艺。
这就是铝土矿资源匮乏、贫化的原因所在。
2.2适合铝土矿特点的生产工艺技术探讨烧结法、混联法,从节能、降耗、环保的角度分析,不适应现代氧化铝生产。
拜耳法生产虽然能耗低,流程简单,但不适合处理中等品位的矿石,且产生的赤泥主要成份是铝硅酸(Na2O〃Al2O3〃1.7SiO2〃nH2O),迄今为止无法得到综合利用,国内、国外都采用堆积填埋的方法处理。
占取很多土地,为了防止对环境造成污染,需要对堆积场所进行防渗处理。
投资较大,虽然科学家们在赤泥的综合利用上做了大量文章,但大都处于试验阶段。
外排赤泥中Al2O3含量高达20~25%,A/S1.2~2。
资源浪费较严重。
选矿拜耳法、石灰拜耳法虽可以采用中等品位铝土矿生产,但矿耗高,资源浪费较严重,外排赤泥也得不到有效利用。
综合分析适合我国铝土矿特点,能够保证铝土矿资源有效利用的生产方法笔者认为是串联法生产工艺。
3.串联法生产氧化铝工艺特点串联法生产工艺,吸收了烧结法、拜耳法的特点,适宜处理中等品位铝土矿。
生产中矿石中的氧化铝通过两次回收,是有用成份得到最大限度的回收,外排赤泥以原硅酸钙(2CaO〃SiO2)为主的烧结法赤泥外排,A/S 只有0.11~0.35。
Al2O3含量只有4%~8%。
如果通过脱钠、脱碱处理可以全部作为生产水泥的原料,矿石资源得到了环保、合理的应用。
前景广泛。
3.1串联法生产工艺介绍串联法生产氧化铝实际并不陌生,早在五十年代氧化铝技术专家就开始探索其用于氧化铝生产,60年代郑州铝厂就是按串联法设计的。
串联法氧化铝生产流程如图1所示:其生产工艺是:先用拜耳法处理矿石,提取其中的大部分氧化铝,然后再用烧结法回收拜耳赤泥中的氧化铝和碱,原则上不添加矿石。
拜耳法、烧结法的比例一般在70%:30%之间(受矿石品位影响),熟料溶出液与拜耳法稀释液在拜耳法稀释槽合流,经常压脱硅,达到种分分解的要求。
4.串联法生产氧化铝工艺技术探讨串联法生产,关键技术是低铝硅比拜耳赤泥的烧结与拜耳—烧结两股物料的合流脱硅。
这两大技术直接影响到整个串联法系统,以及产品质量和能耗。
4.1拜耳赤泥的烧结技术可行性分析串联法生产,烧结法系统的生料,由拜耳赤泥、纯碱、石灰石、无烟煤。
见表2。
表2为某串联法生料的主要成份 Al 2O 3SiO 2 Fe 2O 3 CaO Na 2O KNa 2O STiO 2C 固其它拜耳赤泥 23.04 15.88 8.66 20.64 15.21 0.8 4.10 石灰石 0.32 1 0.41 54 纯碱 45 55 无烟煤6.897.290.841.620.1974.19.07对烧结法生产,“配料是基础,烧成是关键”。
炉料配方以烧结过程能顺利进行,得到高质量的熟料为原则,而熟料烧结过程顺利进行的关键,在于炉料具有比较宽阔的烧结温度范围。
烧结温度范围的宽窄,主要取决于液相量随温度升高而增长的速度[1]。
液相量增长速度快,烧结范围就较窄,反之较宽。
从生产的角度分析,希望选择正烧结温度较低,烧成温度范围较宽的熟料配方。
而熟料烧结温度和烧结温度范围主要由生料的A/S 和F/A 决定。
某实验室将拜耳赤泥,根据:A /s :1.2、1.5、1.8。
[N /R]:0.85、0.95、1.05。
[c /s]:1.9、2.0、2.1。
采用三因素、三水平、正交实验法进行烧成试验[3],得到标溶较高,烧结温度范围在50℃左右的三种生料配方。
见表3。
表3为实验得出的三种最佳生料配方。
由表3可看出:氧化铝标准溶出率平均达到85.82%,氧化钠平均达到93.75%。
对三种熟料进行溶出、沉降试验,5分钟沉降速度平均达到1#16.92 4.59 20.65 33.4 15.9 0.65 5.72 2.17 1.22 1.05 2.11 83.7 91.5 2# 15.9 4.28 2331.617.9 0.7 4.32 3 1.5 1.06 2.13 85.1 94.16 3# 14.455.1126.04 28.3 19.250.65.11 1.141.81.052.1 88.65 95.6 平均15.76 4.66 23.23 31.117.68 0.65 5.052.10 1.51 1.052.1185.8293.751.33m/h,沉降固含在不添加絮凝剂下,平均达到570g/l。