铝土矿的碱溶法流程及方程式

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②拜耳法溶出：将破碎后的铝土矿与苛性钠（NaOH）在高温高压下反应，使铝土矿中的氧化铝转变为可溶性的铝酸钠溶液，而杂质如二氧化硅、氧化铁等形成不溶残渣（赤泥）。

③赤泥分离：通过沉降或过滤将铝酸钠溶液与赤泥分离，赤泥经洗涤回收部分苛性钠后外排或综合利用。

④晶种分解：降低铝酸钠溶液温度，加入氢氧化铝晶种，促进铝酸钠过饱和析出氧化铝晶体（Al(OH)3或Al2O3·H2O）。

⑤焙烧：将析出的氢氧化铝在高温下焙烧，脱除水分和结晶水，转化为纯度高的氧化铝（Al2O3）。

⑥电解还原：将氧化铝粉末与冰晶石混合成熔融电解质，在电解槽中通过直流电解，铝离子在阴极还原成液态铝，阳极产生氧气。

⑦铝液铸锭：提取的液态铝经过净化去除杂质后，浇铸成铝锭或直接加工成各种铝材。

⑧废弃物处理：对生产过程中产生的废弃物如赤泥等进行环保处理，减少对环境的影响。

从铝土矿中提纯三氧化二铝铝土矿的主要化学成分为Al2O3，一般为40％～70%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。

以Al2O3在矿物存在形态分为：三水铝石（Al2O3·3H2O），一水软铝石，一水硬铝石（分子式均为Al2O3.H2O）。

评定铝土矿质量标准是铝硅比，生产要求该值不低于3～3.5。

等从铝土矿制取Al2O3方法很多，目前工业上几乎采用碱法，又分为拜耳法、烧结法、联合法等三种：Al2O3·3H2O(或Al2O3·H2O)+NaOH→（浸出/分解）NaAl(OH)4+赤泥→（晶种分解/蒸发、苛化）Al2(OH)3→（煅烧）Al2O3。

（一）拜耳法：是典型的一种湿法冶金的方法，在氧化铝生产中占绝对优势。

工艺流程（如图）原理如下：实质是在不同条件下，控制反应向不同方向进行。

其中关键工序是：1 铝土矿的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH主要反应：1）氧化铝Al2O3·nH2O+2NaOH→2NaAlO2+nH2O2）二氧化硅：SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O→Na2O·Al2O3·2SiO2·2H2O↓+4NaOH3）氧化铁：溶出的Fe2O3不与NaOH反应，以固相直接进入残渣，呈红色。

4）二氧化钛：TiO2+2Ca(OH)2→2CaOTiO2·2H2O 直接进入赤泥中5）碳酸盐：主要有CaCO3+2NaOH→Na2CO3+Ca(OH)2MgC O3+2NaOH→Na2CO3+Mg(OH)2由铝土矿在NaOH溶液中高压溶出的Al2O3水合物进入溶液，SiO2、Fe2O3、TiO2及反应物留在赤泥中（赤泥为铝矿中其他成分与碱液发生作用后的产物），再借助机械方法使溶液与残渣分开，以达到Al2O3与杂质分离。

从铝土矿中提取铝的工艺流程题目铝是一种重要的金属材料，广泛应用于工业生产和日常生活中。

铝土矿是铝的主要矿石之一，其中含有丰富的铝元素。

提取铝的工艺流程是将铝土矿中的铝元素分离出来，然后进行精炼和加工，最终得到纯净的铝材料。

铝土矿中的主要矿物是高岭石，它含有大量的氧化铝。

提取铝的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 破碎和磨矿：首先将铝土矿经过破碎和磨矿的过程，将其粉碎成较小的颗粒。

这样可以增加矿石表面积，有利于后续的化学反应和溶解。

2. 碱法浸出：将经过破碎和磨矿的铝土矿与碱液进行反应，通过浸出的方式将氧化铝溶解出来。

常用的碱液有氢氧化钠或氢氧化铝溶液。

在高温和高压下进行反应，可以提高溶解率。

3. 滤液分离：将浸出液进行固液分离，将固体残渣与液体分离。

常用的分离方法是压滤或离心分离。

固体残渣中含有一定量的杂质，需要进一步处理。

4. 氢氧化铝沉淀：将滤液中的氧化铝通过加入酸或盐酸进行中和，生成氢氧化铝沉淀。

氢氧化铝沉淀可以进一步提纯，去除其中的杂质。

5. 煅烧：将氢氧化铝沉淀进行煅烧，将其转化为氧化铝。

煅烧过程中，需要控制温度和时间，以确保氧化铝的质量和纯度。

6. 电解精炼：将得到的氧化铝进行电解精炼，将其转化为纯净的金属铝。

电解精炼是将氧化铝溶解在电解质中，通过电流的作用将其中的阴离子还原为金属铝。

7. 铝材加工：最后得到的金属铝可以进行进一步的加工和制造，用于生产各种铝制品。

常见的加工方法包括挤压、轧制、拉伸等。

提取铝的工艺流程需要耗费大量的能源和资源，并且产生一定量的废弃物和排放物。

因此，在实际生产中需要注意环境保护和资源利用的问题，采取相应的措施进行治理和回收利用。

总结起来，从铝土矿中提取铝的工艺流程主要包括破碎和磨矿、碱法浸出、滤液分离、氢氧化铝沉淀、煅烧、电解精炼和铝材加工等步骤。

这些步骤相互配合，可以高效地提取出纯净的金属铝，为工业生产和日常生活提供了重要的材料基础。

氧化铝粉提炼成铝锭的工艺流程哎呀，说起氧化铝粉提炼成铝锭的工艺流程，这可是一门大学问。

你们知道吗，我年轻那会儿，可是在一个铝厂里当过小工，那时候对这个工艺流程可是烂熟于心，现在说出来，就像是把当年的青春翻出来晒晒太阳。

咱们得从源头说起，氧化铝粉是从铝土矿里提取出来的。

那时候，铝土矿可金贵着呢，得用专门的设备去开采，然后用酸碱液处理，把铝土里的氧化铝提取出来。

那时候的设备可没现在这么高科技，都是老式的搅拌槽，得人工操作，那叫一个费劲。

提取出来的氧化铝，样子就像是个大蛋糕，软软的、黏黏的。

这东西可不能直接用，得先变成粉。

咱们当时就用球磨机，把那大蛋糕给打碎了，打碎还不够，还得细磨，磨得越细越好，这样提炼出来的铝才纯净。

然后就是溶解了，这可是个技术活。

咱们得把氧化铝粉溶解到一种叫做氢氧化钠的液体里，这叫碱熔法。

那时候的酸碱池，可都是用大缸做的，一缸一缸地倒，那酸碱味儿现在想起来都直想吐。

接下来是电解了，这个环节可是最关键的。

咱们把溶解好的氧化铝液倒进电解槽里，然后在槽里通电，电流一通，氧化铝就开始分解，变成铝和氧气。

那时候的电解槽，都是用石墨做的，得时不时地去检查，看看有没有漏电，生怕出了事。

等铝和氧气分解出来，咱们还得把氧气给赶走，剩下的就是纯净的铝了。

这铝水那时候可金贵，得小心翼翼地舀出来，然后浇铸成铝锭。

那时候的浇铸，都是用大铁锅，一锅一锅地倒，那时候的铁锅，都烧得通红。

最后一步，就是对铝锭进行检验。

那时候的检验工具简单，就是用眼睛看，用手摸。

看锭子表面有没有气泡，有没有杂质，摸起来手感怎么样。

那时候，我们的工作虽然辛苦，但成就感满满的。

现在回想起来，那时候的日子虽然苦，但学到了不少东西。

现在铝提炼技术进步了，设备也先进了，但那时候的辛勤和汗水，却是永远也忘不了的。

咱们这行当，就是这样的，一代又一代地传下去，直到有一天，能走到科技的前沿。

哎呀，说着说着，我都想回到那个年代了。

高三化学一轮复习从铝土矿中提取金属铝（学案及训练）知识梳理铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中主要以化合态的形式存在。

铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。

由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。

方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出①③两步骤中可能发生的反应的离子方程式。

答案①Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O③AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3，SiO2－3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO－3(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。

答案AlO－2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

答案SiO2由于SiO2的熔点很高，在加热到1000℃左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度方案二：酸溶法讨论回答下列问题：(1)写出①②两步骤中可能发生的反应的离子方程式。

铝土矿是如何变成氧化铝的？铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。

铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的矿石资源，世界上99%以上的氧化铝是用铝土矿为原料生产的。

由铝土矿生产氧化铝方法大致可分为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。

但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。

本文将为大家简单介绍这四种氧化铝的生产方法，碱法中拜耳法应用最为广泛，因此本文对拜耳法工艺作了较为详细的叙述。

一、碱法碱法工艺流程文字说明：碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使铝矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。

矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则形成不溶解的化合物，将不溶解的残渣（常含有大量氧化铁，呈红色，习惯上称为赤泥。

）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，以回收其中的有用组分。

纯净的铝酸纳溶液在合适的条件下分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后进行焙烧，得到氧化铝产品。

分解母液可循环使用，处理另一批矿石。

碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和拜耳法-烧结法联合法等多种流程。

1拜耳法拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的化工过程。

由K.J.Bayer于1889-1892年提出的，一百多年来它已经有了许多改进。

它适用于处理低硅铝矿，尤其是在处理三水型铝土矿时，具有流程简单，作业方便，产品质量高，经济效益高等特点。

拜耳法基本原理：用浓氢氧化钠溶液将铝土矿中的氧化铝水合物转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出，剩余的铝酸钠溶液也叫母液重新用于处理下一批铝土矿，实现了连续化生产。

下图为拜耳法生产氧化铝的基本工艺流程图，每个工厂由于条件不同，可能采用的工艺流程会稍有不同，但原则上它们没有本质的区别。

从拜耳法生产的基本工艺流程，可以把整个生产过程大致分为如下主要的生产工序：原矿浆制备、高压溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级与洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及一水苏打苛化等，具体流程如下图所示。

高一化学铝土矿知识点引言：在高一化学学习中，铝土矿是一个重要的话题。

它不仅是铝的主要矿石，也是我们日常生活中广泛应用的材料之一。

本文将深入探讨铝土矿的组成、提取方法及其应用。

一、铝土矿的组成铝土矿是一种主要由氧化铝和一定量的杂质组成的矿石。

它一般包含的主要成分有三种：赤铁矿(Fe2O3)、氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)。

此外，铝土矿中还可能含有其他杂质元素，如钠、钾、钙等。

这些杂质元素的含量对于提取铝的效率和产品质量有一定的影响。

二、铝土矿的提取方法1. 碱法处理碱法处理是铝土矿中的常用方法之一。

它的基本原理是将铝土矿与一定浓度的氢氧化钠 (NaOH) 溶液进行反应，生成可溶性的氢氧化铝 (Al(OH)4-) 并滤去残渣。

接下来，将氢氧化铝溶液与二氧化碳 (CO2) 反应，生成氢氧化铝沉淀。

通过过滤脱水、干燥等步骤，最终得到纯度较高的氢氧化铝。

这是一种常用的工业生产方法，但处理过程中会产生大量的废水和废气，对生态环境造成一定的压力。

2. 氧化铝电解法氧化铝电解法是另一种常用的提取铝的方法。

通过将铝土矿在高温状态下与氢氟酸 (HF) 处理，生成氟铝酸铝 (AlF6^-3)，再将其与氧化铝 (Al2O3) 颗粒混合，形成电解槽中的电解质。

通过电解槽中的电流，将氟铝酸铝还原成纯铝，并在阴极上收集，同时产生大量的气态氟。

这种方法用于大规模工业生产，其优点是高效率、能耗相对较低。

三、铝土矿的应用铝土矿是铝的重要来源，广泛应用于工业制造和生活中。

以下是一些常见的应用领域：1. 铝制品制造：铝土矿提取的铝可以用来制造各种铝合金，例如航空器、汽车零部件、建筑材料等。

2. 化工行业：氢氧化铝是化工工业中常见的原料，用于制造铝盐、染料、药剂等。

3. 电子领域：铝导线、铝箔等在电子设备制造中起着重要作用。

4. 医药领域：铝盐可用于制造抗酸剂、止血剂等药物。

5. 包装行业：铝箔被广泛应用于食品包装、药品包装等领域，起到保鲜、防潮、防晒等作用。

第二课时从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝1．铝的存在(1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。

(2)存在：地壳中铝以化合态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是Al2O3。

2．从铝土矿制备铝的工艺流程(1)流程图(2)反应原理①碱溶：化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O；②酸化：化学方程式：CO2(过量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3；离子方程式：AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3；③灼烧：2Al(OH)3△,Al2O3＋3H2O；④电解：2Al2O3通电,4Al＋3O2↑。

(3)电解氧化铝时冰晶石的作用由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。

在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。

1．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是()A．铝土矿溶于NaOH溶液中B．NaAlO2溶液的酸化C．灼烧氢氧化铝固体D．电解熔融的氧化铝解析：选D从铝土矿制备铝所涉及的反应中，只有电解熔融的氧化铝涉及元素化合价的改变，2Al2O3(熔融)通电,4Al＋3O2↑，属于氧化还原反应。

2．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量杂质，已知下列操作：①加NaOH溶液溶解；②通入过量的CO 2；③过滤；④加盐酸酸化；⑤灼烧。

要得到高纯度的Al 2O 3，上述操作的正确顺序是( )A ．①②③⑤B ．①③②③⑤C ．①③④③⑤D ．①④③⑤解析：选B 将铝土矿用NaOH 溶液溶解后过滤，目的是除去不与NaOH 溶液反应的矿渣，并使Al 2O 3变成AlO －2。

用CO 2酸化是因为Al(OH)3溶于强酸，若加入盐酸，则盐酸的量难以控制，故选B 。

[方法技巧] 从铝土矿(主要成分Al 2O 3，含Fe 2O 3、SiO 2杂质)中提取Al 2O 3两个流程：有关氢氧化铝的图像分析1．图像类型(1)向含1 mol AlCl 3的溶液中加入氨水至过量①实验现象：立即产生白色沉淀，且沉淀不溶于过量氨水。

专利名称：氢氧化钠碱熔铝土矿制备氢氧化铝工艺专利类型：发明专利
发明人：张至德
申请号：CN00112940.6
申请日：20000512
公开号：CN1323741A
公开日：
20011128
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种氢氧化钠碱熔铝土矿制备氢氧化铝工艺,将固体氢氧化钠加入耐碱反应器,加热熔化,按比例加入铝土矿粉,搅拌,继续加热熔融,在320－650℃保持0.25至5小时,取出熔块,加水煮沸浸出、过滤,弃去赤泥滤渣,将滤液转入碳化塔,通入CO气,使滤液中的偏铝酸钠转化为碳酸钠并水解沉淀出氢氧化铝,过滤,洗净残留在沉淀中的钠盐,压干水份后得产品氢氧化铝,将碳酸钠滤液转入苛化槽,加石灰苛化回收氢氧化钠,本法适用于用铝土矿制备氢氧化铝。

申请人：张至德
地址：550005 贵州省贵阳市贵州省冶金设计研究院
国籍：CN
代理机构：贵州省专利服务中心
代理人：于俊汉
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