拜耳法生产氧化铝溶出工艺CAD软件系统的开发

拜耳法氧化铝生产工艺流程框图成品氧化铝图一焙烧2O 3图二 碱法生产氧化铝基本过程开曼铝业氧化铝厂工艺流程简图氧化铝厂主要生产车间一车间：原料准备包括：地磅房、破碎站、原矿堆场、均化库、石灰仓、石灰消化及原料磨等工段a.石灰消化：3台ф1200x10500m化灰机，2用1备b.石灰仓：3台ф14x18mc.拜尔原料磨（棒球两段磨加水力漩流器）：4组，每组配一级棒磨ф3.2x4.5m及二级球磨ф3.6x8.5m，产能100t/h,用3备1。

二车间：高压溶出包括：常压脱硅、高压泵房、管道化预热、溶出及稀释a.常压脱硅:3台带加热管束搅拌的ф10x16m预脱硅加热槽及11台机械搅拌的ф10x16m脱硅槽，1台ф6x6m赤泥洗液槽。

其中预脱硅加热槽2用1备，脱硅槽10用1备。

b.高压泵房:3台高压引进的高压隔膜泵，泵压力6～6.8MPa，流量400－500m31备。

c.溶出装置:26级套管预热，4级压煮器预热，新蒸汽间接加热，保温压煮器停留30分钟，10级闪蒸降温。

每组配套预热管预热器长度2880m，19台ф2.8x16.8m压煮器，12台ф3.0-5.0x9.7m闪蒸器。

2台ф12.5x13.5m溶出后槽，稀释料浆停留4.2小时，产能400－500kt/a.三车间：赤泥沉降包括：赤泥分离及洗涤、絮凝剂制备、控制过滤、赤泥贮槽及赤泥泵站、赤泥堆场、热水站a.赤泥分离及洗涤:2组。

采用高效深锥沉降槽技术及设备。

每组配6台ф14x16－18m高效沉降槽，其中分离槽1台，洗涤槽4台，备用槽1台。

b.控制过滤：7台226m2立式叶滤机，其中用6台备1台。

c.赤泥泵站：3台引进的高压隔膜泵，2用1备。

d.絮凝剂制备、热水站。

四车间：分解分级包括：精液热交换、分解分级、中间降温、种子过滤a.精液热交换（板式换热器）：4组。

每组为两级换热，第一级精液与母液换热，配3台450m3 换热器，第二级精液与水换热，配1台230 m3 换热器。

生产氧化铝工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。

拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。

70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。

碱石灰烧结法适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。

然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。

此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。

如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。

溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。

把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。

氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。

水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。

碱石灰烧结法的主要化学反应如下：烧结：Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2熟料溶出：Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH（水解）脱硅：1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3··nH2O↓3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH分解：2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2ONaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96％和92～94％。

拜耳法氧化铝生产工艺
嘿，朋友们！今天咱来聊聊拜耳法氧化铝生产工艺，这可真是个有趣又重要的玩意儿啊！
你想想看，氧化铝就像是我们生活中的一个小魔术道具，而拜耳法就是那神奇的魔术手法。

它能把一些看起来普普通通的矿石变得闪闪发光，变成我们需要的氧化铝呢！
首先呢，这就像是一场烹饪，得先把原料准备好。

那些含铝的矿石就是我们的食材，得精挑细选，不能有杂质哦。

然后呢，就进入了关键的步骤啦！把矿石放到一个大熔炉里，就像在给它们洗一个热乎乎的澡，让它们开始发生奇妙的变化。

在这个过程中，温度啊、压力啊这些可都得把握得恰到好处，不然可就做不出美味的氧化铝啦！这就好比炒菜时火候的掌握，火大了会糊，火小了又不熟。

接着，一系列复杂的化学反应就开始啦！就好像一场盛大的舞会，各种分子在里面欢快地跳动、结合。

经过这一番折腾，氧化铝就慢慢现身啦！
然后呢，还要对氧化铝进行提纯和加工，把它变得更加纯净、更加完美。

这就像是给一件艺术品打磨、抛光，让它焕发出耀眼的光芒。

你说这拜耳法是不是很神奇？它就像一个默默工作的魔法师，在我们看不见的地方施展着它的魔法，为我们的生活带来了那么多的便利和惊喜。

咱们日常用的好多东西，像手机啊、电脑啊，里面都有氧化铝的功劳呢！没有拜耳法生产出来的氧化铝，这些高科技玩意儿可就没那么容易出现在我们身边啦！
所以啊，可别小看了这拜耳法氧化铝生产工艺，它可是我们现代生活的幕后英雄呢！它让我们的世界变得更加丰富多彩，更加充满活力。

怎么样，是不是对它刮目相看啦？。

科技信息2011年第19期SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION 1拜耳法相关理论1.1拜耳法基本原理拜法生产氧化铝的工艺流程是由许多工序组成的，其中主要有：矿浆制备、矿浆溶出、溶出浆液的稀释、赤泥分离、洗涤、粗液精制、晶种分解，氢氧化铝分离、洗涤、分解母液蒸发等工序，而各工序控制的温度、浓度、若苛性比值都不同。

（1）用NaOH 溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅的条件下，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出。

（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铝土矿。

拜耳法基本原理的实质用下列反应式表示：Al(OH)3(1或3)H 2O+2NaOH+aq 2NaAL(OH)+aq 1.2拜耳法溶出工艺简介溶出工艺的主要目的是以高产出率有效地提取铝土矿的氧化铝，并且使溶液充分脱硅，避免地过量的二氧化硅影响，把苛性碱的消耗量减至最少。

根据矿石形态不同选用不同的溶出工艺制度，溶出工艺相关信息如表1所示：表1溶出工艺相关信息对于三水铝石的低温溶出方案，典型的溶出温度为145°C ，更高的溶出温度会导致已溶解的三水铝石以一水落石出软铝石的形态结晶析出，而一水软铝石在130°C 以上较稳妥定，典型的溶出时间为30-60分钟，主要是为了使溶液充分脱硅，对于某一给定的赤泥条件，由于溶出过程自蒸发量少，所以低温溶出氧化铝厂需要更高的蒸发能力。

2实验过程及分析2.1铝酸钠浆液的分析氧化铝生产过程中的铝酸钠浆液主要有如下几种：烧结法溶出后的铝酸钠赤泥浆液，分解过程中含氢氧化铝的铝酸钠浆液。

另外，还有经过沉降分离过滤后含少量悬浮物的铝酸钠溶液。

对铝酸钠浆液进行下列测定：液固比、固体含量、细度、悬浮物和比重等物理性质，以及全碱、氧化铝、苛性钠、碳酸钠、二氧化硅、氧化铁、硫酸根、氧化镓、有机物等化学成分。

对各种浆液中的液固比及固体含量进行测定，可以了解矿浆配料的情况；赤泥浆液的过滤沉降性能以及种子分解过程中氢氧化铝种子添加量等。

年产110万吨氧化铝石灰拜耳法溶出车间设计目录第一章概述 (1)第二章厂址和生产能力的选择与论证 (4)2.1厂址的选择和论证 (4)2.2生产能力的选择与论证 (4)第三章生产方法和工艺流程的选择与论证 (6)3.1生产方法的选择与论证 (6)3.2工艺流程的选择与论证 (7)第四章主要技术条件的选择 (10)4.1破碎与磨碎 (10)4.2预脱硅 (10)4.3高压溶出 (10)4.4赤泥的沉降分离与洗涤 (11)4.5精滤 (11)4.6种子分解 (11)4.7母液蒸发 (11)4.8氢氧化铝过滤 (12)4.9焙烧 (12)4.10混矿计算氧化铝回收率 (12)第五章全厂物料平衡计算 (13)5.1原料成分 (13)5.2生产过程中的主要技术条件 (13)5.3以1000kg碎铝土矿为计算标准 (14)5.3.1石灰添加量 (14)5.3.2配碱计算 (15)5.3.3进入湿磨的成分量 (17)5.3.4进入溶出矿浆液的成分量 (18)5.3.5进入溶出液的成分量 (18)5.3.6进入溶出赤泥的成分量 (19)5.3.7溶出过程中水的平衡 (19)5.3.8进入分离赤泥的成分量 (19)5.3.9赤泥沉降分离 (20)5.4晶种搅拌分解 (22)5.5产品Al(OH)3分离、洗涤与焙烧 (23)5.6种分母液蒸发 (25)5.7苏打滤饼及其附液量 (26)5.8蒸发水量计算 (26)5.9 Al(OH)3焙烧 (27)5.10生产1t产品氧化铝的物料平衡计算 (30)5.10.1破碎平衡 (30)5.10.2湿磨平衡 (30)5.10.3溶出平衡 (31)5.10.4溶出矿浆稀释及赤泥沉降分离平衡 (33)5.10.5赤泥洗涤平衡 (36)5.10.6粗液叶滤平衡 (38)5.10.7晶种搅拌分解平衡 (39)5.10.8晶种与产品Al(OH)3分离平衡 (41)5.10.9产品Al(OH)3洗涤平衡 (43)5.10.10 Al(OH)3焙烧平衡 (45)5.10.11种分母液蒸发平衡 (46)5.10.12苏打结晶滤饼苛化 (48)第六章全厂设备选择计算 (52)6.1全厂物料流量平衡 (52)6.2全厂主要设备选择 (57)6.3全厂主要设备 (57)第七章吨氧化铝产品成本估算 (58)第八章高压溶出车间工艺条件的选择与论证 (59)第九章高压溶出车间热平衡计算 (61)9.1自蒸发各级参数 (61)9.2计算自蒸发水量 (61)9.3矿浆预热 (62)第十章高压溶出车间设备选择计算 (65)10.1预热器计算 (65)10.2间接加热压煮器加热面积 (66)10.3计算自蒸发器 (66)10.4给料油泵计算 (67)参考文献 (68)外文资料 (70)中文翻译 (75)致谢 (82)小论文 (84)第一章概述由于铝及其合金具有许多优良性能，而且铝的资源又很丰富，由于铝及其合金具有许多优良性能，而且铝的资源又很丰富，因此，铝工业问世以来发展十分迅速。

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺摘要拜耳法用于生产氧化铝是目前生产氧化铝的主要工业方法，生产氧化铝的工艺有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

关键词拜耳法；氧化铝；原理工艺拜耳法用于氧化铝生产已有近百年的历史，几十年来已经有了很大的发展和改进。

目前仍是世界上生产氧化铝的主要工业方法。

拜耳法用在处理低硅铝土矿（一般要求A/S为7～10），特别是用在处理三水铝石型铝土矿时流程简单，作业方便、能量消耗低，产品质量好等优点。

现在除了受原料条件限制的某些地区外，大多数氧化铝厂都采用拜耳法生产氧化铝。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时工艺条件要苛刻一些。

拜耳法最主要的缺点是不能单独地处理氧化硅含量高的矿石。

1 拜耳法生产氧化铝的原理基本原理是拜耳法精心研究出来的。

他在1889年的第一专利谈到用氢氧化铝的晶粒作为种子，使铝酸钠溶液分解，也就是种子分解法。

1892年提出第二个专利系统地闸述了铝土矿所含氧化铝可以在氢氧化钠溶液中溶解成铝酸钠的原理，也就是今天所采用的溶出工艺方法。

此法用在处理低硅铝土矿，特别是处理三水铝石型优质铝土矿，其经济效果远非其他生产方法所能比拟。

直到现在工业生产上实际使用的拜耳法工艺还是以上述两个基本原理为依据。

为了纪念拜耳称之为拜耳法。

原理归纳如下。

用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而制得铝酸钠溶液，采用溶液降温、加晶种、搅拌的条件下，从溶液中分解出氢氧化铝，将分解后母液（主NaOH）经蒸发用来溶出新的一批铝土矿，溶出过程是在加压下进行的。

拜耳法的实质也就是下一反应在不同的条件下交替进行：2 拜耳法生产氧化铝的工艺由于各地铝土矿成份和结构的不同所以采用的技术条件各有特点，各个工厂的具体工艺流程也常有差别。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿的基本流程如图1所示。

拜耳法生产氧化铝有原矿浆制备，高压溶出，压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

初探拜耳法生产氧化铝的工艺优化发布时间：2021-03-31T08:19:37.309Z 来源：《中国科技人才》2021年第5期作者：江城[导读] 对某地区生产的铝土矿溶出赤泥、溶出液对氧化铝的成本、能耗进行研究分析，结合实验室研究结果选择最佳的氧化铝溶出工艺技术方案和生产条件。

广西华银铝业有限公司广西百色市 533100摘要：本文根据拜耳法生产氧化铝工艺流程及其特点，结合某地区铝土矿溶出赤泥、溶出液对氧化铝生产成本、能耗的分析，提出了相应的工艺技术优化方案。

同时，对于重要生产工序中设备的选型和配置改进、工艺技术的优化进行了阐释说明，为拜耳法生产氧化铝工程建设方案的制定以及拜耳法氧化铝生产工艺的进一步优化提供技术基础。

关键词：拜耳法；氧化铝；生产工艺优化前言氧化铝是电解炼铝的主要原料，在电解业中具有重要作用，随着电解工业生产对氧化铝质量要求的提高，对氧化铝生产工艺也提出了更高的要求，要求生产出来的氧化铝不但要具有较好的流动性而且必须要有较强的耐磨性能，能在电解质中完全溶解，且氧化铝的粒度较大、表面积较大。

近几年来，随着电解工艺的不断发展，在电解生产中要求氧化铝最好是砂桩的氧化铝，为此，需要对拜耳法氧化铝生产工艺进行进一步分析研讨，确保生产出可以满足电解工业实际生产需求的氧化铝。

1 拜耳法生产氧化铝工艺优化条件对某地区生产的铝土矿溶出赤泥、溶出液对氧化铝的成本、能耗进行研究分析，结合实验室研究结果选择最佳的氧化铝溶出工艺技术方案和生产条件。

根据该地区某铝土矿地质勘探分析结果以及拜耳法生产流程的模拟，拟定以下拜耳法生产氧化铝条件。

要求氧化铝溶出温度控制在145℃及其以上，溶出的碱液浓度为160g/l，溶出赤泥A/S为2.2，溶出赤泥N/S为0.45。

2 影响拜耳法氧化铝生产的因素分析2.1 铝硅比首先，铝硅比对生产成本产生很大的影响，铝硅比越大，生产一吨氧化铝所需的成本呈下降趋势。

其次，不同供矿铝硅比对溶出工序原矿浆量产生的影响不同，随着铝硅比的提升，每生产一吨氧化铝的原矿浆量不断下降。

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺摘要拜耳法用于生产氧化铝是目前生产氧化铝的主要工业方法，生产氧化铝的工艺有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

关键词拜耳法；氧化铝；原理工艺中图分类号tf82 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）87-0197-02拜耳法用于氧化铝生产已有近百年的历史，几十年来已经有了很大的发展和改进。

目前仍是世界上生产氧化铝的主要工业方法。

拜耳法用在处理低硅铝土矿（一般要求a/s为7～10），特别是用在处理三水铝石型铝土矿时流程简单，作业方便、能量消耗低，产品质量好等优点。

现在除了受原料条件限制的某些地区外，大多数氧化铝厂都采用拜耳法生产氧化铝。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时工艺条件要苛刻一些。

拜耳法最主要的缺点是不能单独地处理氧化硅含量高的矿石。

1 拜耳法生产氧化铝的原理基本原理是拜耳法精心研究出来的。

他在1889年的第一专利谈到用氢氧化铝的晶粒作为种子，使铝酸钠溶液分解，也就是种子分解法。

1892年提出第二个专利系统地闸述了铝土矿所含氧化铝可以在氢氧化钠溶液中溶解成铝酸钠的原理，也就是今天所采用的溶出工艺方法。

此法用在处理低硅铝土矿，特别是处理三水铝石型优质铝土矿，其经济效果远非其他生产方法所能比拟。

直到现在工业生产上实际使用的拜耳法工艺还是以上述两个基本原理为依据。

为了纪念拜耳称之为拜耳法。

原理归纳如下。

用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而制得铝酸钠溶液，采用溶液降温、加晶种、搅拌的条件下，从溶液中分解出氢氧化铝，将分解后母液（主naoh）经蒸发用来溶出新的一批铝土矿，溶出过程是在加压下进行的。

拜耳法的实质也就是下一反应在不同的条件下交替进行：2 拜耳法生产氧化铝的工艺由于各地铝土矿成份和结构的不同所以采用的技术条件各有特点，各个工厂的具体工艺流程也常有差别。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿的基本流程如图1所示。

拜耳法生产氧化铝工艺1. 拜耳法定义所谓“拜耳法"系奥地利化学家K。

J。

Bayer于1887年发明的处理优质铝土矿制取氧化铝的一种方法。

100多年来它已经有了许多改进，但仍然习惯地沿用着拜耳法这个名词。

拜耳法在处理低硅铝土矿,特别是用在处理三水铝石型铝土矿时,流程简单,作业方便，产品质量高，其经济效果远非其它方法所能媲美. 目前全世界生产的Al2O3和Al(OH)3，有90％以上是用拜耳法生产的。

拜耳法包括两个主要过程,也就是拜耳提出的两项专利。

（1）一项是他发现Na2O和Al2O3分子比为1.8的铝酸钠溶液在常温下，只要添加Al(OH)3作晶种,不断搅拌，溶液中的Al2O3便可以呈Al（OH)3徐徐析出,直到其中Na2O和Al2O3 的分子比提高到6为止。

这也就是铝酸钠溶液的晶种分解过程.（2）另一项是他发现，已经析出大部分Al（OH)3的溶液，在加热时，又可以溶出铝土矿中的Al2O3水合物，这也就是利用种分母液溶出铝土矿的过程。

交替使用这两个过程就能够一批批地处理铝土矿,从中得出纯的Al(OH)3产品,构成所谓拜耳法循环。

拜耳法的实质也可用下列反应来表示。

反应在不同条件下的交替进行:Al2O3（1或3)H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH）4+aq2拜耳法基本原理及适用范围2.1基本原理：（l)用NaOH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，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出,即种分过程.（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铝土矿，即溶出过程. 2.2适用范围氧化铝的生产方法有拜耳法、烧结法、拜耳-烧结联合法三种。

各种方法的适用范围为：（3）拜耳法：7〈A/S；（4）烧结法：3～3.5<A/S〈5；（5）联合法:以拜耳法为主，以烧结法补其不足，处理中间品位的铝土矿。

其中，符号A/S 称为硅量指数，即铝酸钠溶液中的Al2O3与SiO2含量的比。

拜耳法生产氧化铝工艺仿真培训系统的开发
徐征;周怀敏;陈利生;杨德荣
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2011(040)006
【摘要】阐述了在拜耳法生产氧化铝工艺仿真培训系统的开发中,进行数学建模,完成控制界面和通讯组态以及操作评价的建立等工作,从而实现工艺装置的开、停车以及事故处理模拟等培训项目的过程.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】徐征;周怀敏;陈利生;杨德荣
【作者单位】昆明冶金高等专科学校,云南昆明650033;云南文山铝业有限公司,云南文山663000;昆明冶金高等专科学校,云南昆明650033;云南文山铝业有限公司,云南文山663000
【正文语种】中文
【中图分类】TF821
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