铝土矿溶出

实验九铝土矿的高压溶出9.1目的（1）通过铝土矿的高压溶出实验，熟悉高压釜的构造及其使用法；（2）测定高压溶出——水硬铝石添加石灰对氧化铝溶出率的影响；（3）学习铝酸钠溶液的分析方法。

9.2原理铝土矿溶出的实质：铝土矿中的氧化铝主要以水合物的形式存在，由矿物形态不同可分为三水铝石和一水铝石。

当用NaOH溶液溶出时，矿石中的Al2O3水合物与反应形成铝酸钠溶液,其化学反应为:Al2O3•(1或3)H2O+NaOH+aP→NaAl(OH)4+aP （9-1）铝土矿中除氧化铝外,还含有其它杂物硅、钛和铁的氧化物，以及碳酸盐等。

在溶出过程中，矿石中的杂质出与碱作用产生如下述反应。

（1）铝土矿中的含硅矿物一般是以蛋白石（SiO2•nh2O）、高岭石（Al2O3•2SiO2•2H2O）和石英（SiO2）等形式存在。

其活性较大，在95℃左右与碱发生反应：Al2O3•2SiO2•2H2O+6NaOH+aq→2NaAl（OH）4+2Na2SiO3+aq (9-2)在较高的溶出温度下,矿石中各种形态的SiO2都与碱发生反应,反应产物Na2SiO3进一步与NaAl(OH)4发生如下的脱硅反应:xNa2SiO3+2NaAl(OH)4+aq→Na2O•Al2O3•xSiO2•nH2O+2xNaOH+aq （9-3）脱硅反应生成的水合铝硅酸钠在溶液即钠硅渣，造成Al2O3与Na2O的化学损失。

上述反应中生成的含水铝硅酸钠在溶液中溶解度很小，基本进入赤泥。

实验九铝土矿的高压溶出9.1目的（1）通过铝土矿的高压溶出实验，熟悉高压釜的构造及其使用法；（2）测定高压溶出——水硬铝石添加石灰对氧化铝溶出率的影响；（3）学习铝酸钠溶液的分析方法。

9.2原理铝土矿溶出的实质：铝土矿中的氧化铝主要以水合物的形式存在，由矿物形态不同可分为三水铝石和一水铝石。

当用NaOH溶液溶出时，矿石中的Al2O3水合物与反应形成铝酸钠溶液,其化学反应为:Al2O3•(1或3)H2O+NaOH+aP→NaAl(OH)4+aP （9-1）铝土矿中除氧化铝外,还含有其它杂物硅、钛和铁的氧化物，以及碳酸盐等。

铝土矿拜耳法基本原理、步骤一、铝土矿拜耳法的基本原理1、用Na0H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，溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出。

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一批铝土矿。

交替使用这两个过程就能够每处理一批矿石，便得到一批氢氧化铝，构成所谓的拜耳法循环。

下图为铝土矿拜耳法具体流程图：二、铝土矿拜耳法的步骤1、铝土矿溶出:得到铝酸钠溶液，使氧化铝与杂质分离稀释:降低铝酸钠溶液的浓度，便于晶种分解，便于赤泥分离。

下图为铝土矿：图：铝土矿2、铝酸钠溶液分解:使铝酸钠溶液中的氧化铝以氢氧化铝的形式析出蒸发:排出多余的水分，保持水量平衡，使蒸发母液达到浓度要求。

3、氢氧化铝煅烧:除去氢氧化铝的附着水和结晶水，并得到吸湿性较差的氧化铝以满足电解需求。

4、具体方程式：①、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。

Al2O3·xH2O + 2 NaOH = 2NaAlO2+ (x+1)H2OAl(OH)3 + NaOH == NaAl(OH)4（三水铝石的溶出）AlOOH + NaOH + H2O == NaAl(OH)4（一水软铝石或一水硬铝石的溶出）②、分解:析出固体氢氧化铝2NaAlO2 + 4H2O = 2NaOH +Al2O3·xH2O (添加晶种 Al2O3·3H2O)③、煅烧:Al2O3·3H2O = Al2O3+ 3H2O (高温1100℃)5、下图为步骤图解：。

化学化工C hemical Engineering铝土矿的溶出是拜耳法氧化铝生产的两个主要工序之一，不同类型铝土矿的溶出性能差别很大，需采用不同的溶出工艺[1]。

随着国内优质铝土矿储量日益降低，铝土矿品位逐年降低，国外进口铝土矿的使用占比越来越大。

2019年我国进口铝土矿首次突破亿吨，达到1.007亿吨，占我国铝土矿消耗总量的60%左右，主要来自几内亚、澳洲、印尼等国[2]。

进口铝土矿以三水铝石型铝土矿为主，高铝、低硅、高铁、高铝硅比，与我国高铝、高硅、低铁、中低铝硅比的一水硬铝石型铝土矿存在一定差异，其溶出工艺亦有一定差距[3]。

本文通过大量生产数据，分析国内外不同铝土矿拜耳法氧化铝溶出工艺的区别，为我国如何立足现有一水硬铝石型铝土矿溶出生产系统，改造生产设备，优化工艺技术参数，更好利用国外进口铝土矿，提供技术支撑。

1 铝土矿平均化学成分对比分析国内铝土矿以一水硬铝石型铝土矿为主，其平均化学成分如表1所示；国外进口铝土矿以三水铝石型铝土矿为主，其平均化学成分如表2所示。

从国内外铝土矿的平均化学成分对比分析可知，国内铝土矿氧化铝的平均绝对含量明显高于国外进口铝土矿，但氧化硅的平均含量远高于国外进口铝土矿，导致国内铝土矿的平均铝硅比远低于国外进口铝土矿，只有进口铝土矿铝硅比的44%，氧化铁、氧化钙等成分亦有一定差异。

因此，国内外铝土矿矿物类型及化学成分的差异，会造成其具体溶出工艺的不同。

2 铝土矿管道化矿浆固相A/S对比分析由于国内外铝土矿化学成分的差异，特别是铝土矿铝硅比（A/S）国产铝土矿只有进口铝土矿的一半不到，导致铝土矿的管道化矿浆固相A/S存在较大差异。

如图1所示，国产铝土矿的管道化矿浆固相A/S平均在4.30左右，而进国内外铝土矿拜耳法氧化铝溶出对比分析池清泉*1，金星1，戎慧2（１　中铝矿业有限公司，河南　郑州４５００４１；２　河南长城信息技术有限公司，河南　郑州　４５００４１）摘 要：铝土矿的溶出是拜耳法氧化铝生产中最重要工序之一，不同类型铝土矿需采用不同的溶出工艺。

某铝土矿的溶出试验报告二零一六年四月二十七日
专题负责人：专题组长：
参加试验人员：化学分析人员：报告编写：
审核：
批准：
1 试验目的
根据单位安排，对某铝土矿进行溶出性能试验。

2 试验原料
铝土矿：化学成份及物相组成见表1、表2。

表1 铝土矿的化学成份（%）
表2 铝土矿的物相组成（%）
循环碱液成分：Na2O T = g/l Al2O3 = g/l Na2O K = g/l ak=石灰成分CaO T=% CaO f=%
3试验条件
溶出温度：。

溶出时间：分钟。

循环母液g/l。

ak。

石灰添加量%，%。

溶出配料：ak 。

溶出赤泥A/S，N/S
4 溶出试验数据
试验结果见下表
表4 溶出液成份
表5 溶出赤泥化学成份
表6 溶出赤泥物相成份
注：钙霞石型含水吕硅酸钠：Na2O.Al2O3.2SiO2.0.5CaCO3.H2O 5、结论
5.1生产用铝土矿的氧化铝含量64.2%，氧化硅含量12.3%，矿石A/S5.22，Fe2O33.58%，属典型的高铝高硅低铁型铝土矿，主要矿物为一水硬铝石铝土矿、高岭石，含有少量的赤铁矿和锐钛矿。

5.2 在试验条件下，矿石的溶出效果较好，溶出液ak在1.39~1.40，溶出率在78.5%和7
6.4%，赤泥N/S在0.46~0.50。

5.3 随着石灰添加量从8%到10%，溶出赤泥A/S有所增加，溶出率降
低，从97.15%下降到94.55%，赤泥N/S从0.5下降到0.46。

铝土矿高压溶出实验报告课题内容课题研究的主要内容：本论文开展了以平果铝土矿为原料，以平果铝厂现行氧化铝生产技术经济指标为依据，在现行生产条件和控制铝土矿相对溶出率不低于91%的前提下，降低拜尔法溶出液аk的研究工作。

主要内容包括：以溶出液аk以及赤泥A/S值在1.42～1.44之间为主要考察指标，通过试验，确定较佳的A1203溶出工艺条件；并找出溶出工艺条件对拜耳法溶出过程的影响规律。

课题意义拟通过本次课题研究，为企业确定较佳的生产工艺条件，从而进一步为工厂的生产节约成本和降低能耗。

使得企业的竞争力加大，有较好的优势占领市场。

同时为我国的“节能减排”政策做出贡献。

试验原料及方法4.1 试验原料及仪器4.1.1 试验原料铝土矿成分（质量分数）：SiO24.47%、Fe2O317.24%、Al2O357.70%、A/S 12.91%循环母液成分（g/L）：Al2O3144.13、Na2OT263.87、Na2OK247.65、аk2.83。

石灰成分（质量分数）：CaOf 90.08%、CaOT97.7%。

4.1.2 原料及循环母液准备1、矿石：按取样规程所得具有代表性的矿石试料进行破碎，并磨细到要求的粒度(如+100号筛〈10%，+160号筛≤20%，混合均匀，取样分析S、F、A、C、T、酌减等成分，并作粒度分析)。

2、石灰：取生产现场已煅烧好的石灰，破碎，在实验前将石灰放入马费炉中，在1050℃下煅烧1.5小时，将煅烧好的石灰磨细（粒度应小于120号筛）混匀后，放在干燥器内备用，取样分析CaO总、CaO有效、MgO、SiO2、酌减等。

3、循环母液：试验所用的循环母液取自生产现场，将循环母液摇匀，取所需的体积倒入烧杯中，然后在电炉上加热，直到白色沉淀消失，母液变得澄清，取样送分析，其它备用。

4.1.3 主要试验仪器试验所需的主要仪器如表3-1所示。

表4-1 主要试验仪器仪器型号 生产厂家医用离心机 LG10-2.4A 北京医用离心机厂 反应釜GCF-3 大连自控设备厂电热恒温鼓风干燥箱 DHG-9246A 上海精宏实验设备有限公司 蒸馏水器 YA-2D 上海路康仪器有限公司 马弗炉D64天津继红五金机电厂4.2 原矿浆配料计算为了达到预期溶出效果，必须进项配料计算以确定铝土矿、石灰和循环母液的比例，制取合格的原矿浆。

冶金冶炼M etallurgical smelting 进口铝土矿的拜耳法溶出工艺研究李春焕1，曹阿林2,3*（１．　百色学院化学与环境工程学院，百色　５３３０００；　２．　百色学院材料科学与工程学院，百色　５３３０００；３．　广西铝基新材料工程研究中心，百色　５３３０００）摘 要：我国铝工业的高速发展对铝土矿的需求急剧增加，致使我国铝土矿资源日趋匮乏，为保证我国铝工业的可持续发展，逐年加大了国外进口铝土矿的使用。

国内某企业在现有拜耳法系统中对国外进口铝土矿生产氧化铝进行了试验研究。

本文分析了此进口铝土矿的溶出苛性碱浓度、溶出矿浆分子比、赤泥铝硅比、溶出率等工艺技术参数，为进口铝土矿的有效使用积累了经验。

关键词：进口；铝土矿；拜耳法；溶出中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０８－０００７－２Study on Bayer digestion process of imported bauxiteLI Chun-huan1，CAO A-lin2,3*（１．　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｂａｉｓｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂａｉｓｅ，　５３３０００；　２．　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｂａｉｓｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂａｉｓｅ，　５３３０００；３．　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｂａｉｓｅ，　５３３０００）Abstract: Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｂａｕｘｉｔｅ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｒａｐｉｄｌｙ，　ｗｈｉｃｈ　ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔａｇｅ　ｏｆ　ｂａｕｘｉｔｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ，　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ｂａｕｘｉｔｅ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｙｅａｒ　ｂｙ　ｙｅａｒ．　Ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎａ　ｆｒｏｍ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ｂａｕｘｉｔｅ　ｉｎ　Ｂａｙｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ａ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ｂａｕｘｉｔｅ，　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ，　ｔｈｅ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｐｕｌｐ，　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｔｏ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｉｎ　ｒｅｄ　ｍｕｄ，　ｔｈｅ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｒａｔｅ，　ｅｔｃ．，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　ｂａｕｘｉｔｅ．Keywords:　ｉｍｐｏｒｔｅｄ；　ｂａｕｘｉｔｅ；　Ｂａｙｅｒ；　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ随着我国铝工业的高速发展，对铝土矿的需求急剧增加，造成铝土矿过度开采、无序开采，致使我国铝土矿资源日趋匮乏，资源保有储量及矿石质量的快速下滑，高铝富矿供给矛盾突出[1-3]。

铝土矿溶出反应生成一氧化碳铝土矿是一种重要的铝矿石资源，其主要成分是氧化铝和硅酸盐。

在铝土矿的冶炼过程中，溶出反应是一个关键步骤，其中生成的一氧化碳（CO）是一个重要的中间产物。

本文将探讨铝土矿溶出反应生成一氧化碳的机理和影响因素。

一、铝土矿溶出反应机理铝土矿溶出反应是指将铝土矿与碱性溶液接触，使铝土矿中的氧化铝和硅酸盐溶解到溶液中的过程。

在这个过程中，一氧化碳的生成是通过还原反应实现的。

具体的反应机理如下：Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2NaAl(OH)4NaAl(OH)4 + Na2CO3 → 2Na2Al(OH)4 + CO2Na2Al(OH)4 → 2NaOH + Al(OH)3Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O综上所述，铝土矿溶出反应的主要步骤包括氧化铝和硅酸盐的溶解、碱性溶液中的反应生成一氧化碳，以及氢氧化铝的沉淀。

二、影响铝土矿溶出反应的因素1. 温度：温度是影响铝土矿溶出反应速率的重要因素。

通常情况下，较高的温度可以加快反应速率，但过高的温度可能导致反应过程不稳定。

2. 碱性溶液浓度：碱性溶液的浓度对铝土矿溶出反应也有显著影响。

较高浓度的碱性溶液可以提高反应速率，但过高的浓度可能导致溶液的腐蚀性增加。

3. 搅拌速度：搅拌速度可以增加反应物之间的接触频率，从而促进反应的进行。

适当的搅拌速度可以提高反应速率。

4. 反应时间：反应时间是指反应进行的时间长度。

较长的反应时间可以使反应达到平衡，但过长的反应时间可能导致资源浪费。

5. 氧化铝和硅酸盐的含量：铝土矿中氧化铝和硅酸盐的含量也会影响溶出反应的进行。

较高的含量可以提高反应速率，但过高的含量可能导致反应过程不稳定。

三、铝土矿溶出反应的应用铝土矿溶出反应生成的一氧化碳在铝冶炼过程中具有重要的应用价值。

一氧化碳可以作为还原剂，用于还原氧化铝，从而得到纯铝。

此外，一氧化碳还可以用于炼钢和炼铁等工业过程中。

总结：铝土矿溶出反应生成一氧化碳是铝冶炼过程中的关键步骤。

铝土矿溶出过程的配料计算
铝土矿溶出过程的配料计算基本涉及到以下几个方面：
1. 铝土矿含铝量：根据铝土矿的含铝量确定配料中铝的需求量。

通常使用化学分析方法来确定铝土矿的含铝量。

2. 碱剂：用于促进铝土矿的溶出反应，常见的碱剂有氢氧化钠、氢氧化钾等。

碱剂的用量需要根据铝土矿的含铝量、反应温度和反应时间等因素进行确定。

3. 水：作为反应介质，用于促进铝土矿的溶出。

水的用量一般按照铝土矿的含固量比例来确定。

4. 溶出反应助剂：有时在溶出过程中需要添加一些助剂，如助剂可以改善反应速率和产物质量。

常见的溶出反应助剂有表面活性剂、络合剂等。

助剂的用量需要根据具体的反应体系和目标要求来确定。

在设计铝土矿溶出过程时，需要根据具体的原料情况、工艺条件和产品要求等进行配料的计算和优化。

由于每个生产工艺可能存在差异，因此建议你在实际生产中咨询专业的技术人员或工艺师进行具体的配料计算。

影响溶出过程的主要因素①铝土矿本身影响溶出过程的主要因素②溶出过程中的作业条件一、铝土矿对溶出的影响铝土矿对溶出的影响包括铝土矿的类型溶出条件是由矿石的类型来决定的。

由于采用的铝土矿不同，其晶型和结构不一样，对溶出也有不同的影响，结晶至密、规则的铝土矿难溶，疏松不规则的好溶。

铝土矿的杂质含量，对溶出性能也有不同的影响。

例如：同样是低温矿，印尼矿比澳洲低温矿，相同溶出条件下溶出率高；同样是澳洲低温矿，戈夫矿比韦帕矿溶出率高。

二、溶出过程中的条件对溶出的影响1、温度溶出温度是溶出过程中最主要的影响因素。

因为温度既与化学反应速度常数有关，又与扩散常数有关。

在其他不变的情况下，温度升高可提高溶出速度。

2、搅拌强度溶出过程是多相反应，反应过程由多个步骤组成，搅拌强度越大，扩散速度越快，有利于反应的进行。

3、循环母液的浓度①在其他条件相同的条件下，母液碱浓度越高，Al2O3的未饱和程度就越大（或者游离N K越大）、铝土矿中Al2O3溶出速度越快，溶出温度较低时，循环母液是得到较好的溶出指标的重要条件。

②循环母液分子比（αK）越高，游离αK越大，有利于铝土矿中Al2O3的溶出。

4、矿石细磨程度的影响矿石磨细程度越小，其他表面积越大，矿石与循环碱液接触的面积越大，越有利于溶出。

特别是难溶解的一水硬铝石或比较难溶的一水软铝石，磨细程度对溶出速度影响更大。

5、溶出时间的影响只要矿石中Al2O3溶出率没有达到最大值，那么增加溶出时间，溶出率就会增加。

那么，对于比较好溶的三水铝石、溶出时间，有时5min就可以达到最大溶出率。

此时增加溶出时间对溶出率不产生影响。

第5章高压溶出5.1铝土矿高压溶出概述5.1.1铝土矿高压溶出概述原矿浆是由铝矿石、循环母液和石灰组成的混合物。

溶出是利用循环母液的苛性碱把矿石中的氧化铝溶解出来成为铝酸钠溶液。

但是铝土矿中除氧化铝外，还有不少的杂质如氧化硅、氧化钛、氧化铁、碳酸盐、有机物和硫化物以及一些微量物质如镓、铬、钒等。

另外添加的石灰除主要成分氧化钙外，还有碳酸钠，硫酸钠以及铝硅酸盐等杂质，也会同时进入原矿浆里。

因此，原矿浆的组成是很复杂的，在溶出过程中的化学反应也就会是十分复杂的。

为清晰了解溶出过程，可将溶出化学反应分为主反应和副反应两大类：主反应是氧化铝水合物的溶出反应；副反应是各种杂质在溶出过程的反应。

通过主副反应，铝土矿中的氧化铝进入溶液，而各种杂质进入渣中，从而达到有用物质与杂质分离的目的。

5.2 铝土矿的各种成份在溶出过程中的行为拜耳法生产用的铝土矿为低硅铝土矿，其中除各类型氧化铝水合物为有用的主要成份外，其次还有镓等。

主要杂质为氧化硅、氧化钛、氧化铁、碳酸盐等，特别是氧化硅更为有害杂质，有机物、硫化物对拜耳法过程也有很大影响。

石灰的主要成份为氧化钙，杂质成份有氧化硅、氧化铁、和氧化镁等。

这样复杂的成份在溶出过程中发生的反应也是非常复杂的。

其中氧化铝水合物的溶出反应是主要反应。

虽然绝大部分杂质都进入赤泥中，但同时也有少量的杂质溶解于碱溶液中，杂质在溶出过程中的反应也影响到氧化铝生产的技术经济指标，因而必须研究它们以及与铝酸钠溶液之间相互反应。

5.2.1氧化铝水合物溶出时的行为各类型铝土矿中所含氧化铝水合物在适当条件下溶出时与循环母液中的苛性钠作用生成铝酸钠进入溶液中。

1.三水铝石型铝土矿中的Al(OH)3与NaOH在常压下即可按下式反应：Al(OH)3＋NaOH＋aq=NaAl(OH)4＋aq2.一水软铝石型或一水硬铝石型铝土矿中的AlOOH在相应的高温（高压）及高碱的条件下溶出时发生下列反应：AlOOH＋NaOH＋aq= NaAl(OH)4＋aq反应产物铝酸钠在一定苛性碱浓度和温度下都可以在苛性钠溶液中稳定存在，形成铝酸钠溶液。

97科学技术Science and technology收稿日期：2019-07作者简介：王善涛，男，生于1982年，山东菏泽人，大专，职称助理工程师，研究方向：氧化铝生产管理。

铝土矿的溶出过程影响因素分析王善涛，汤志彩（山东南山东海氧化铝有限公司，山东 龙口 265706）摘 要：铝土矿溶出工序是生产氧化铝的一道关键环节，主要负责将铝土矿中的氧化铝充分溶解而进入铝酸钠溶液中，为了确保整个高压溶出工序稳定的控制和灵活调节，保证生产操作在现有条件下最大限度的优化指标，增加实际的产能。

本文结合铝土矿溶出工序的实践着重介绍分析介绍了溶出过程的影响因素。

关键词：拜耳法；铝土矿；氧化铝；溶出中图分类号：TQ133.1 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）07-0097-2拜耳法生产工艺是生产氧化铝最主要的的方法，在世界范围内应用广泛，拜耳法生产氧化铝主要有五个生产环节其中又以溶出工序为重中之重，溶出工序的影响因素很多，分析溶出的影响因素对于把握生产流程优化控制指标降低总体的成本有很重要的意义。

1 拜耳法溶出工艺介绍溶出工序将来自原矿将制备工序的矿浆送入到进行脱硅反应的脱硅槽中，矿浆在脱硅槽内逐级溢流确保矿浆有足够的反应时间，同时在矿浆中适量添加一定浓度的液碱，经过液碱调配的矿浆由高压喂料泵输送至套管换热器中进行加热促使矿浆进行溶出反应，套管中加热后的矿浆再被送到保温罐做停留反应确保溶出反应有足够的时间，完成溶出反应后矿浆进入料浆自蒸发器中将其中的热量以二次蒸汽的形式闪蒸出来，做套管换热器预热段的蒸汽热源，经过闪蒸后矿浆完成溶出反应，矿浆的温度和压力下降进入常压的槽罐送至下一生产车间。

拜耳法虽然经过不断的优化发展但并没有实质性的变化，只是工艺设备有所进步，溶出工序的反应过程设备也从单个槽罐的间断溶出反应发展到多槽罐串联的连续性作业过程，后期又发展处管道化溶出设备，管道化溶出装置也因为结构简单、投资小、换热效率高的优势而得到广泛的应用。

铝土矿拜耳法流程一、铝土矿的特点。

铝土矿啊，它可是生产铝的主要原料哦。

这铝土矿看起来就像是大地送给我们制造铝的宝藏。

它的成分比较复杂，主要包含了氧化铝，还有一些杂质，像氧化铁、二氧化硅之类的。

这些杂质就像是调皮的小捣蛋，在我们提取氧化铝的时候会带来不少麻烦呢。

不过没关系，拜耳法就像是一个厉害的魔法师，有办法把氧化铝从铝土矿里变出来。

二、拜耳法的原理。

拜耳法的原理其实就像是一场奇妙的分离游戏。

它是利用了氧化铝能够溶解在氢氧化钠溶液中的这个特性。

把铝土矿磨碎之后，放进氢氧化钠溶液里，就像把一群小朋友放进了游乐场一样。

氧化铝就特别高兴地和氢氧化钠溶液混在一起，形成了铝酸钠溶液。

而那些杂质呢，就像是不合群的小朋友，留在了外面。

这个过程就像是把听话的孩子和调皮的孩子分开啦。

三、拜耳法的具体流程。

1. 矿石的预处理。

我们得先把铝土矿进行预处理哦。

这就好比是给铝土矿洗个澡，把它外面的脏东西去掉一些。

把铝土矿破碎成合适的小块，这样它就能更好地和氢氧化钠溶液接触啦。

如果不把它弄碎，那它就像是一个固执的大石头，氢氧化钠溶液都很难和它里面的氧化铝好好玩耍呢。

2. 溶出过程。

接下来就是溶出过程啦。

把预处理好的铝土矿放进高温高压的氢氧化钠溶液中。

这时候就像在开一场盛大的派对，在高温高压这个特殊的环境下，氧化铝就迅速地溶解到氢氧化钠溶液里去了。

这个过程可是很关键的哦，如果温度或者压力不合适，氧化铝可能就不能很好地溶解，就像小朋友们在派对上如果氛围不对就玩不起来一样。

3. 赤泥的分离。

溶出之后呢，就有了铝酸钠溶液，但是也产生了一些固体杂质，这个就叫做赤泥。

赤泥就像是派对结束后的垃圾一样，得把它清理掉。

我们通过过滤或者沉降的方法，把赤泥和铝酸钠溶液分离开来。

这赤泥可不能乱扔，还得好好处理呢，毕竟要爱护我们的环境呀。

4. 晶种分解。

然后就是晶种分解这个神奇的步骤啦。

我们在铝酸钠溶液里加入晶种，就像是给溶液里的氧化铝分子一个榜样，告诉它们要像晶种一样变成固体。

1.4 铝酸钠溶液一、铝酸钠溶液的性质铝酸钠溶液分子式为：NaAl(OH)4。

铝酸钠溶液的基本成分是Al 2O 3和Na 2O 。

1、铝酸钠溶液的主要成分Na 2O.Al 2O 3(铝酸钠) Na 2O. SiO 2(硅酸钠) NaOH(氢氧化钠) Na 2CO 3 (碳酸钠)2、铝酸钠溶液的分析成分Na 2O K (苛性氧化钠) Na 2CO 3 (碳酸钠) Al 2O 3 (氧化铝)SiO 2 (二氧化硅) Fe 2O 3 (氧化铁)3、铝酸钠溶液碱成分(1)苛性碱(Na 2O K 或N K )包括化合为铝酸钠的Na 2O 和以氢氧化钠形式存在的游离Na 2O K 浓度以g/1表示。

(2)碳酸碱(Na 2O c )和硫酸碱(Na 2O s )工业铝酸钠溶液中的碳酸钠Na 2CO 3 (以Na 2O c 或N C 表示)工业铝酸钠溶液中的硫酸钠Na 2SO 4(以Na 2O s 或N s 表示)等碱。

(3)全碱(Na 2O T 或N T )铝酸钠溶液中的苛性碱与碳酸碱浓度之和称为全碱，即Na 2O c +Na 2O K =Na 2O T4、铝酸钠溶液的αK322322645.1][][O Al O Na O Al O Na K K K ⨯==α二、Na 2O —A12O 3—H 2O 系不同温度下的溶解度等温线都包括两个线段：左支线随Na 2O 浓度增加，A12O 3溶解度增大；右支线随Na 2O 浓度增加，A12O 3溶解度下降。

三、铝酸钠溶液的稳定性及影响稳定性的因素1、铝酸钠溶液的稳定性 铝酸钠溶液的稳定性指的是从过饱和的铝酸钠溶液开始分解析出氢氧化铝所需时间的长短。

2、影响铝酸钠溶液稳定性的因素(1)铝酸钠溶液的分子比αK(2)铝酸钠溶液的浓度(3)温度(4)溶液中所含的杂质(5) 晶种第四章高压溶出一、概述铝土矿的溶出过程一般是在高压（高温）条件下进行的。

高压溶出的目的：用循环母液（苛性碱溶液）迅速将铝土矿中的Al2O3溶出，制成铝酸钠溶液。