烧结法生产氧化铝

工业氧化铝生产工艺工业氧化铝是以铝矿石为原料，通过一系列工艺步骤加工而成的一种重要工业原料。

它具有高熔点、耐磨性强、化学稳定等优点，被广泛应用于电子、陶瓷、玻璃、医药、化工等多个行业中。

下面将介绍一般工业氧化铝的生产工艺。

一、铝矿石的选矿工业氧化铝的原料主要是含铝矿石，如赤铁矿、脱硅赤铁矿、高岭土等。

在选矿过程中，首先需要将矿石经物理或化学方法进行破碎、磨矿，以便提高矿石中的铝含量。

然后通过浮选、重选等方法，将矿石中的非铝矿物分离。

最后，经过干燥、研磨等工艺步骤，得到细粉末的铝酸盐。

二、铝酸盐的烧结将铝酸盐通过烧结工艺进行加热，使其结晶成纯净度较高的氧化铝。

一般的烧结工艺有制砂法、烧结法、酸法等。

制砂法是将铝酸盐粉末与其他辅助原料混合，并通过热处理，使其烧结成球形的粒子。

烧结法是将铝酸盐粉末进行加热，使其结晶成固态的氧化铝颗粒。

酸法是将铝酸盐溶液加入盐酸或硫酸中反应，得到氧化铝沉淀。

三、氧化铝的粉磨和分级经过烧结工艺得到的氧化铝颗粒尺寸较大，需要经过粉磨和分级工艺进行加工，使其具备所需的颗粒粒度和颗粒形状。

粉磨一般采用球磨机、棒磨机等设备，通过不同的研磨介质和研磨时间，使得颗粒变得更加细小。

分级则通过风力或震荡筛进行，将不同尺寸的颗粒分离出来，得到粒度均匀的氧化铝粉末。

四、氧化铝的综合加工得到粉末状的氧化铝后，还需要进行综合加工，以得到符合使用要求的工业氧化铝产品。

一般综合加工工艺包括漂白、除铁、筛分、烘干、包装等环节。

漂白是为了去除粉末中的杂质，提高纯度。

除铁是为了去除粉末中的杂质铁，以免对产品造成影响。

筛分是将粉末分为不同颗粒大小的产品，以满足不同用户的需求。

烘干是为了去除粉末中的水分，提高产品的稳定性和储存期限。

最后，经过包装工艺，将氧化铝产品打包，以便储存和运输。

以上是一般工业氧化铝的生产工艺。

不同的原料和工艺要求可能会有所差异，但总体的流程和步骤大致相同。

工业氧化铝的生产过程需要严格控制各个环节的参数和条件，以确保产品的质量和性能。

拜耳法和烧结法和联合法
拜耳法是一种以拜耳石为主要原料，通过加热分解的方法制备氧化铝和氢氧化铝的工艺。

该方法具有流程简单、能耗低、产品质量高等优点，是工业上广泛应用的一种氧化铝生产方法。

烧结法是一种通过加热烧结的方式将铝土矿中的氧化铝和二氧化硅等成分分离的工艺。

该方法具有流程长、能耗高、排放污染物多等缺点，但可以通过添加助熔剂等方式改善分离效果，提高产品质量。

联合法是一种将拜耳法和烧结法相结合的工艺，通过拜耳法处理低品位铝土矿，再通过烧结法处理拜耳法产生的母液。

该方法具有流程短、能耗低、产品质量高等优点，是工业上极具发展前景的一种氧化铝生产方法。

烧结法生产氧化铝溶出及副反应研究白鹏翔（神华准能资源综合开发有限公司，内蒙古　鄂尔多斯　０１０３００）摘 要：采用烧结法生产氧化铝，熟料中原硅酸钙含量较高，高压溶出时同铝酸钠溶液发生反应，造成Ａｌ２Ｏ３和Ｎａ２Ｏ进入白泥导致氧化铝、苛性钠溶出率下降，副反应也无法避免。

本文以中铝中州分公司熟料为实验原料，通过对比试验，对烧结法生产氧化铝熟料溶出时间、溶出温度、溶出液液固比及碳酸钠浓度等因素进行了研究，得出烧结法生产氧化铝最佳溶出条件。

关键词：氧化铝；烧结法；副反应；溶出率；铝酸钠中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）２３－００２９－３Research of dissolution and side reaction in alumina sintering productionBAI Peng-xiang（Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｚｈｕｎｎｅｎｇ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｅｒｄｏｓ　０１０３００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｃａｌｃｉｕｍ　ｓｉｌｉｃａｔｅ，　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｃａｌｃｉｎｉｎｇ　ａｌｕｍｉｎａ　ｃｌｉｎｋｅｒ　ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｌａｉｎｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ，　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｒｅａｃｔ　ｗｉｔｈ　ｓｏｄｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎａｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，　Ａｌ２Ｏ３　ａｎｄ　Ｎａ２Ｏ　ｉｎｔｏ　ｗｈｉｔｅ　ｃｌａｙ　ｔｏ　ａｌｕｍｉｎａ，　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，　ｔｈｅ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｅｖｅｎｔ　ｉｓ　ｕｎａｂｌｅ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｈａｌｃｏ　ｚｈｏｎｇｚｈｏｕ　ｂｒａｎｃｈ　ｃｌｉｎｋｅｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌ，　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｔｅｓｔ，　ｆｏｒ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｌｕｍｉｎａ　ｃｌｉｎｋｅｒ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｌｉｑｕｉｄ　ｌｉｑｕｉｄ　ｓｏｌｉｄ　ｒａｔｉｏ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｄｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ，　ｃａｌｃｉｎｉｎｇ　ａｌｕｍｉｎａ　ｂｅｓｔ　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Keywords: ａｌｕｍｉｎａ；　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；　ｓｉｄｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ；　ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｒａｔｅ；　ｓｏｄｉｕｍ　ａｌｕｍｉｎａｔｅ1 烧结法生产氧化铝溶出概述1.1 国内氧化铝生产现状我国是铝土资源大国，且大部分铝土矿为一水硬铝石型铝土矿，占全国总量的99%以上，铝硅比通常在4~7[1]，不适合拜耳法生产氧化铝，针对一水硬铝石型铝土矿，国内大部分企业普遍采用烧结法。

2024年氧化铝生产中结垢清理的安全技术我国铝土矿高铝、高硅、低铁的特点，决定了烧结法氧化铝生产工艺在我国有着非常重要的地位，特别是随着高品位铝土矿的日益匮乏，烧结法处理低品位铝土矿的优越性日益凸显出来。

而烧结法存在生产工艺流程复杂、工艺能耗高等不利因素，尤其是湿法系统的结垢问题，极大地加重了清理检修作业工作量，成为安全生产的制约因素。

脱硅器的清理方法在湿法系统的脱硅环节，溶液流经的每一根管道、每一个器壁和罐体都极易结垢。

各个氧化铝生产企业都在积极探索如何减轻脱硅系统的结垢量和清理脱硅器结垢的有效方法。

中国铝业中州分公司采用的就是烧结法生产氧化铝。

脱硅器是湿法系统的关键设备之一，属于密闭性的压力容器。

中州分公司氧化铝年产量从最初的20万t逐年递增，提升到现在年产80万t的生产能力，而脱硅器则仅在最初的4组直接加热脱硅器的基础上，增加了2组间接加热脱硅器，产量大幅度提高，清理作业也日渐频繁。

时间紧，工作量大，脱硅系统面临的压力愈来愈大。

如何采用行之有效的方法安全清理脱硅器，中州分公司在十几年的生产实践中，进行了积极的探索。

中州分公司目前运用的直接加热脱硅器和间接加热脱硅器规格分别为2.6m×9.5m和2.8m×12m，平均2个月就要清理一组，一般是5-7个脱硅罐，其结垢具有质密、厚度均匀等显著特点。

常用的脱硅器清理方法有以下3种。

1.人工清理法人工清理，就是在脱硅罐体内搭架子，然后人工用大锤等器具击打器壁，使结垢脱落。

人工法清理结垢较为彻底，但作业时间长，严重影响大液量生产的组织。

尤其是清理罐体上部的结垢时，一般都在十几米的高空作业，极易造成人员伤害。

2.爆破清理法利用炸药爆破原理清理结垢，对罐体内厚结垢非常有效，但对目前中州分公司脱硅器质密、均匀的结垢不适用，且爆破需要有专门的爆破作业人员，爆破作业杀伤力大，对脱硅器损伤比较大。

3.火烧清理法火烧清理法对密闭性容器的清理非常有效，它清理速度快，而且效果好。

氧化铝生产流程中州铝厂：烧结法生产线（第一氧化铝厂）第一氧化铝厂控制系统有AB公司、ROCKWELL公司、Honeywell公司；企业与院校协作逐步优化氧化铝各工序操作控制，如料浆制备、沉降分离洗涤系统等。

一车间：包括：铝土矿破碎、堆料、取料、输送：目前没有控制系统。

二车间：生料磨制、料浆调配：正在上一套控制系统，采用美国AB公司的control logic 5000系统，包括6台原料磨及各倒料泵、调配槽，每两台磨为一套控制器，倒料泵及调配槽为一套控制器，四套控制器连成网。

目前安装已经完成，还没有投入使用。

三车间：熟料烧成、煤粉制备、熟料中碎、电收尘、风机螺旋：每台大窑上一套独立的控制器，有control logic 5000系列，也有slc 500系列，包括大窑参数的显示、设备的启停，不包括煤磨系统，不包括饲料泵及电收尘的控制，包括部分饲料参数的显示。

5、6#煤磨合上一套slc 500系统，对煤磨有关设备进行控制。

1—4#煤磨仍然是常规仪表控制。

四车间：熟料溶出、赤泥分离、赤泥洗涤：6台溶出磨上了三套control logic 5000控制系统，分离和洗涤仍然是常规仪表控制。

五车间：粗液喂料泵、脱硅、叶滤硅渣及**：其中5组6组脱硅分别上了一套control logic 5000控制系统，1-4组脱硅为常规仪表控制，叶滤上了一套control logic 5000控制系统。

六车间：碳酸化分解、种子分解、氢铝过滤、母液蒸发：碳分上了一套slc 500控制系统，种分上了一套control logic 5000控制系统，5组6组蒸发分别上了一套TPS系统，1-4组蒸发为常规仪表控制。

七车间：平盘过滤、焙烧：三台焙烧及三台平盘上了三套TPS系统。

空压车间：石灰炉、二氧化碳站、高压站、低压站：5台石灰炉上了5套控制系统，有control logic 5000系统，也有slc 500系统。

中州铝厂：30万吨选矿拜耳法生产线（第二氧化铝厂）选矿拜尔法流程国内首创，2004年初成功投产。

冶金工程专业课程设计题目：碱石灰烧结法生产氧化铝工艺设计班级：学号：姓名：2010年7月目录第一章碱石灰烧结法生产氧化铝设计任务及分析.................................................. - 3 -1.1铝土矿的组成及其物理化学性质..................................................................................................... - 3 -1.1.1主要含铝矿物.............................................................................................................................. - 3 -1.1.2铝土矿的物理化学性质.............................................................................................................. - 4 -1.1.3.我国铝土矿资源现状.................................................................................................................. - 4 -1.1.4其他铝矿及含铝资源.................................................................................................................. - 4 - 1.2碱石灰烧结法生产氧化铝工艺设计任务......................................................................................... - 5 - 1.3 烧结法生产氧化流程工艺分析........................................................................................................ - 5 -1.3.1碱石灰烧结法特点及技术现状.................................................................................................. - 5 -1.3.2碱石灰烧结法流程概况.............................................................................................................. - 5 - 第二章组织与分工....................................................................................................................... - 7 -2.1 项目组织 ........................................................................................................................................... - 7 - 2.2 分工 ................................................................................................................................................... - 7 -第三章课程设计正文.................................................................................................................. - 8 -3.1 总体设计方案 ................................................................................................................................... - 8 -3.1.1烧结过程工艺.............................................................................................................................. - 8 -3.1.2溶出工艺 ................................................................................................................................... - 10 -3.1.3脱硅工艺 ................................................................................................................................... - 13 -3.1.4铝酸钠溶液的碳酸化分解........................................................................................................ - 16 -3.1.5烧结法的改进途径.................................................................................................................... - 17 - 3.2工艺流程图 ...................................................................................................................................... - 18 - 3.3参考文献 .......................................................................................................................................... - 19 -第一章碱石灰烧结法生产氧化铝设计任务及分析1.1铝土矿的组成及其物理化学性质1.1.1主要含铝矿物铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的矿石资源,世界上95%以上的氧化铝是使用铝土矿生产出来的.其主要的含铝矿物为三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石。

氧化铝陶瓷烧结温度及时间1. 烧结的基本概念说到烧结，咱们可以把它想象成一个大厨在烹饪美食，得把各种材料混合得当，火候掌握好，才能做出美味的佳肴。

对于氧化铝陶瓷来说，烧结就是把氧化铝粉末经过高温加热，促使它们之间发生化学反应，最终形成坚硬、耐磨的陶瓷材料。

想象一下，你把一堆沙子放进烤箱，经过高温处理后，居然变成了坚硬的石头，这就是烧结的魔力！不过，烧结可不是随随便便就能搞定的，它对温度和时间可有着严格的要求。

1.1 烧结温度的重要性先说温度，这玩意儿可谓是烧结过程中的灵魂。

一般来说，氧化铝陶瓷的烧结温度通常在1500°C到1700°C之间。

哇，这可真是个高温啊！不过，要是温度过低，材料的密实度就会下降，像是刚出炉的面包发酵不够，软绵绵的没法吃；而温度过高，材料又可能会变形，成了一个四不像，既不像陶瓷，也不像什么其他的东西。

温度调得不好，结果就像打麻将，三缺一，心里急得不得了。

1.2 烧结时间的巧妙把控再说说时间，这也是个关键因素。

烧结时间通常在几小时到十几个小时不等，具体得看材料的种类和烧结温度。

时间太短，材料就像没熟的鸡蛋，心里不踏实；时间太长，又可能导致材料晶粒粗大，强度下降，变得脆弱得跟薄纸一样。

因此，掌握好这个时间，就像在跳舞，要把握住节奏，才能翩翩起舞，不至于踩到自己的脚。

2. 烧结过程中的注意事项当然，烧结可不仅仅是调温和把时间抓紧，过程中还有许多小细节要注意，就像做菜时那些“秘密调料”。

2.1 材料的选择首先，原材料的选择是个大问题。

氧化铝陶瓷的质量直接和原材料息息相关，选个劣质的材料，就像用廉价的调料，做出来的菜味道差得要命。

一般来说，优质的氧化铝粉末颗粒均匀、纯度高，这样烧结出来的陶瓷才会更结实、更耐磨。

说到底，选好材料，后面的事儿就简单多了，真是一步到位，事半功倍。

2.2 气氛的控制再者，烧结气氛也是不能忽视的。

一般来说，烧结可以在氧气、氮气或者真空环境下进行，不同的气氛会影响最终产品的性能。