有色冶金第2章 氧化铝生产

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。

有色金属冶金技术作业答题汇总第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产【习题及思考题】1、常见的氧化铝及其水合物有哪些？比较它们的化学活性。

铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为：三水铝石型铝土矿；一水软铝石型铝土矿；一水硬铝石型铝土矿；混合型铝土矿。

我国铝土矿资源丰富，储量大；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。

2、试比较国内外铝土矿的特点。

中国铝土矿的特点我国铝土矿的特点高硅、高铝和低铁，为一水硬铝石型，矿石中铝硅比在4～7之间[m(Al2O3)/ m(SiO2)]。

福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。

3、砂状氧化铝和面状氧化铝各有什么特点？为什么砂状氧化铝的生产已发展成为主流？4、指出衡量铝土矿的质量的指标铝土矿质量评价标准：A、矿石类型B、矿石中可溶性氧化铝含量可溶性氧化铝含量是由氧化铝总量减去由氧化硅生成羟基方钠石化合物所损失的氧化铝量。

铝土矿的可溶性碱液溶出次序：三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型。

5、目前生产氧化铝的最主要的原料有哪些生产氧化铝的原料有铝矿土，明矾石矿和霞石矿。

6、铝酸钠溶液的稳定性对生产过程有什么影响？7、指出拜耳法的原理及实质？拜耳法原理：用苛性钠溶液(其质量浓度为130～350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。

流程见下页拜耳法流程包括三个主要步骤：铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧溶出：指把铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠（NaOH)中，生成铝酸钠溶液。

8、指出碱石灰烧结法的实质和原理。

烧结法：是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。

《有色冶金概论》课程标准课程代码：00531101适用专业：冶金技术学时：32学分：2开课学期：第三学期第一部分前言1.课程性质与地位现代冶金通常把金属分为黑色金属和有色金属，铁、铬、锰三种金属称为黑色金属，其余金属称为有色金属。

按有色金属的比重，化学特性，自然界的分布情况以及习惯称呼，有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属、稀有金属和半金属五类。

《有色冶金概论》是高职冶金技术专业的一门专业基础课程。

本课程旨在让冶金技术专业学生全面了解，且并初步掌握现代工农业生产各行业较常用的十五种有色金属的物理、化学性质，矿物组成及冶金提取方法，重点培养学生的专业通识能力，是培养学生专业应用能力和冶金技术职业岗位能力的基础。

学生在学完《冶金基础化学》、《冶金制图》、《金属学及热处理》等课程的基础上，并通过认识实习后学习本课程，是后续课程《铝冶金》、《铝冶金》、《锌冶金》、《贵金属冶金技术》的基础。

2.课程的设计思路《有色冶金概论》课程是鉴于有色金属种类多、冶炼方法各异而开设的一门专业基础课。

本课程标准在设计上本着懂理论，重应用的总体思路，突出体现职业教育的技能型，应用性特色，注重培养学生的理论应用于实践的能力。

紧密结合企业岗位需求并考虑其与后续开设课程的关系进行课程内容的选取与组织。

主要介绍铜冶金、镍冶金、铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金、钨冶金、钛冶金及有色冶金中的综合回收。

鉴于我专业后续课程开设铅冶金、锌冶金、锡冶金、铝冶金，本课程重点介绍铜冶金、镍冶金、锡冶金、钨冶金和钛冶金。

在课程内容的设计上按有色冶金的种类设计10个学习单元，每个单元按金属的性质和用途、生产原料、冶炼方法、生产原理、工艺过程进行内容介绍。

本课程紧密结合生产实践，通过案例教学，启发引导教学，既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体作用，充分调动学生的积极性、主动性，重在培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。

第二部分课程目标1.知识目标（1）掌握典型有色金属的物理化学性质、生产原料和冶炼方法；（2）理解典型有色金属冶炼的原理；（3）掌握典型有色金属冶炼的工艺过程；（4）了解有色冶金中有价金属的回收方法。

有色金属冶金学前言轻金属：铝、镁、铍、钛、钾、钠、锂、钙、锶、钡等十余种金属重金属：铜、镍、钴、锌、锡、锑、汞等二十余种金属稀有金属：钨、钼、锆、铪、铌、钽、稀土金属等数十种金属贵金属：金、银、铂族金属等几种第一篇轻金属冶金学第一章氧化铝生产1.摩尔比（苛性比）：溶液中Na2O浓度为135g/l，Al2O3为130g/l，则该溶液的摩尔比为MR=(135/130)*(102/62)=1.708。

式中的102和62分别为Na2O和Al2O3的分子量2.拜耳法生产氧化铝的主要工序包括：铝土矿原料准备、熔出、赤泥分离洗涤、分解、氢氧化铝分离洗涤、煅烧、蒸发和苛化3.拜耳法：是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子（晶种）分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。

种分母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。

4.铝土矿的溶出及影响因素：铝土矿的溶出通常是在高于溶液常压沸点的温度下用苛性碱溶液处理的化学反应过程，所以也叫“高压（高温）溶出”。

影响因素：铝土矿的矿物成分及其结构；溶出温度；循环母液碱浓度；配料摩尔比；搅拌强度5.单流法、双流法：在溶出流程上可分将循环母液和矿石一起磨制成原矿浆进行预热溶出的“单流法”及仅将一部分循环母液送去磨制矿浆，大部分母液单独预热到溶出温度，再于溶出器内和浓稠矿浆混合进行溶出的“双流法”6.赤泥分离洗涤过程步骤：赤泥料浆稀释；沉降分离；赤泥反向洗涤；溢流控制过滤7.铝酸钠溶液加种子分解：实际上应包括铝酸根离子的分解和氢氧化铝结晶8.含铝矿物的分子式（刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石）：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH 、明矾石(K, Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K, Na)2O·Al2O3·2SiO2。

关于氧化铝生产技术探析发布时间：2022-12-22T07:39:53.900Z 来源：《城镇建设》2022年16期8月作者：向千祥[导读] 拜耳法氧化铝在铝生产中的能源消耗约占生产成本的30%。

随着能源价格的上涨，节能降耗已成为降低向千祥国家电投集团贵州遵义产业发展有限公司564300摘要：拜耳法氧化铝在铝生产中的能源消耗约占生产成本的30%。

随着能源价格的上涨，节能降耗已成为降低铝生产成本的重要途径之一。

2010年之前，中国海外拜耳法生产的复合铝能耗一般为10~13GJ/t-Al2O3。

一些设计用于海外散居矿的新型铝设备将铝复合能耗降低到9.5GJ/t-Al 2O3以下，这是世界同类企业的领先水平。

目前，铝工艺优化设计正逐步应用于国内铝行业，也已成为企业降低成本、提高效率的必要条件和措施。

在降低生产能耗和新建和现有铝设备成本方面，工艺优化设计将成为关键因素，也将成为未来铝技术发展的方向和趋势。

笔者结合自身多年工作经验，本次主要针对氧化铝生产技术探析，展开深入论述，所得文献与同行业人员共享，望对行业的前进起到一定的促进作用。

关键词：氧化铝；生产系统；节能降耗；优化设计1氧化铝工艺能耗分析及节能降耗方向1.1氧化铝工艺能耗分析在拜耳法铝工艺的制造过程中，工艺能耗主要包括蒸汽、电、水、压缩空气和燃料，其中蒸汽、电和燃料约占工艺能耗的95%。

节约能源和降低铝系统能耗的关键是如何尽可能减少这三种能耗。

目前，液体煅烧炉用于中国的铝加工。

更先进的煅烧炉的能耗也已降至2.9 GJ/t-Al2O3以下，并且几乎没有继续降低能耗的空间。

因此，进一步降低蒸汽和电力消耗将是优化设计中节能降耗研究的方向。

1.2氧化铝节能降耗方向1.2.1蒸汽能耗分析及节能降耗方向在铝生产系统中，蒸汽消耗是最大的能耗。

整个工厂的蒸汽主要用于加热溶解的纸浆和蒸发浓缩降解母液。

此外，加热预硅化纸浆、加热整个工厂的热水以及加热每个过程中的化学清洗溶液也必须消耗蒸汽。

氧化铝生产的潜在危险因素和防范措施摘要：中国的氧化铝工业蓬勃发展，全球产量迅速上升到世界第一位，国内氧化铝企业也深入研究了生产过程和减少能源消耗，同时迅速提高了产量。

随着经济和过程的发展，企业更加重视环境保护和生产安全，越来越多的企业将环境保护和生产安全视为企业发展的重要支柱和概念。

因此，系统分析氧化铝生产过程对周边地区的影响对于实现可持续发展和通过一系列防止或减少环境损害的措施改善企业形象至关重要。

关键词：氧化铝生产；潜在危险因素；防范措施；引言氧化铝是一类重要的矿物质，广泛分布于自然界的土壤、岩石、含水层和水生环境中，早期氧化铝主要用作冶金、陶瓷以及基建原材料。

随着科学技术的发展，氧化铝因其独特的高导热性、表面电负性、多孔性、良好的韧性和优异的延展性备受关注，作为新材料被广泛应用于吸附、催化、光学材料及生物医药等高科技领域，显示出广阔的应用前景。

1我国氧化铝工业的国际地位我国是世界上最大的国家，近年来，由于对工业生产和发展的强劲需求，我国已成为世界上最大的氧化铝生产国，无论是消费还是生产，2020年全球生产1.34亿吨氧化铝就是明证，其中54.4%来自中国，表明我国工业在世界氧化铝市场占有重要地位，从价格角度看，自2014年以来，除2018年外，出口价格高于进口价格，例如2020年，出口价格为2245.48元/吨，而进口价格为4573.33元/吨根据有关机构的调查和预测，且由于我国疫情防控有方，是全球少有受疫情影响而经济继续呈正增长的国家，因此国家对2021年的初级铝价格和2021年的进口仲裁前景仍持乐观态度。

2生产过程中隐患因素2.1对人员的身体潜在的影响工业生产，包括氧化铝的生产，可以通过严格和全面的管理，特别是在高温、灰尘和辐射方面，得到有效控制。

铝氧化物的生产工艺是在高温环境中溶解和分离铝土矿中所含的铝氧化物，并用格栅提取结晶水，从而使整个生产过程伴有高温效应，如加热炉、管道换热器、铝基等高温环境是指高压蒸汽、等离子体、高温热水管道的供应，在这些高温和高温设备附近长期工作很容易导致缺水、中暑甚至烧伤。

冶金冶炼M etallurgical smelting 氧化铝生产节能降耗关键技术研究杨 栋，彭 绘，李作华（南山铝业股份有限公司印尼项目部，山东　龙口　２６５７１３）摘 要：在现代生态节约型社会的建设过程中，节能降耗已经发展为各个行业生产的首要任务，本文就以氧化铝生产为例，分析其节能降耗技术的发展，从确定能耗等级数值、取消或减小烧结法种分、引进氢氧化铝平盘过滤机，采取间接加热连续脱硅，对生产工艺用水进行控制，实现立盘液封，希望能够为氧化铝的节能降耗生产提供一定程度的帮助。

实验结果表明，本文提出的氧化铝生产节能降耗关键技术研究相比于传统氧化铝生产节能降耗技术，可以最大限度地提高对资源的利用率，进而提高其节能降耗能力，实现生态环保。

关键词：氧化铝；节能降耗；关键技术；生态环保中图分类号：Ｇ６４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１２－００１１－２Study on the key technology of energy saving and consumption reduction in alumina productionYANG Dong, PENG Hui, LI Zuo-hua（Ｉｎｄｏｎｅｓｉａ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎａｎｓｈａｎ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｌｏｎｇｋｏｕ　２６５７１３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓａｖｉｎｇ　ｓｏｃｉｅｔｙ，ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｔａｓｋ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔａｋｅｓ　ａｌｕｍｉｎａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｒｏｍ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｃａｎｃｅｌｉｎｇ　ｏｒ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ　ｆｌａｔ　ｄｉｓｋ　ｆｉｌｔｅｒ，ａｄｏｐｔｉｎｇ　ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｈｅａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｄｅｓｉｌｉｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｐｌａｔｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｓｅａｌ，ｈｏｐｉｎｇ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｈｅｌｐ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎａ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ａｌｕｍｉｎａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｌｕｍｉｎａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃａｎ　ｍａｘｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｉｔｓ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Keywords: ａｌｕｍｉｎａ；ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ有关节能减排的世界性研究工作开始于20世纪90年代。

目录第一篇绪论...................................................... - 1 -第一节氧化铝生产工艺概述 (1)第二节氧化铝的生产原理 (3)第三节工艺指标及释义 (6)第四节全厂工艺流程图 (14)第二篇氧化铝厂通用安全规程...................................... - 15 -第三篇溶出车间操作规程.......................................... - 22 -第一章溶出车间生产工艺 (22)第一节溶出车间概述 (22)第二节工艺流程 (22)第三节生产工艺概述 (22)第二章溶出车间岗位操作规程 (24)第一节车间岗位划分情况 (24)第二节各岗位主要任务 (24)第三节设备的开停 (28)第四节设备巡回检查制度 (32)第三章溶出车间设备 (33)第一节具体设备介绍 (33)第四章安全规程 (45)第一节安全隐患、20类危险源 (46)第二节溶出车间安全规程 (48)第五章典型事故案例 (48)第一节人身伤害事故 (48)第二节生产事故 (56)第三节设备事故 (64)第四篇环境保护....................................... 错误!未定义书签。

第五篇放射防护管理.................................... 错误!未定义书签。

第一篇绪论从19世纪初开始，从金属概念中分离出轻金属，通常指比重小于3.5的金属，一般指铝、镁、铍和碱金属。

轻金属资源极其丰富，在地壳中其含量约为：AL2O3：15%、Fe2O3：2.5%、FeO：6.0%、CaO：8.4%、MgO：3.15%、NaO：2.5%、K2O：1.7%.目前已探明的铝土矿资源就已经达到了250亿吨，随着科技的不断发展，还会探明一些铝土矿资源，目前轻金属行业的发展前景是很大的。