浅谈成核频率在砂状氧化铝生产中应用研究

砂状氧化铝简介砂状氧化铝简介⼀、我国氧化铝⼯业⽬前的状况⼆、我⼚研究开发⽣产砂状氧化铝的迫切性和重要意义三、砂状氧化铝的⾏业标准（什么才是真正意义上的砂状氧化铝）四、我⼚⽬前搞砂状氧化铝所⾯临的困难及所能采取的措施五、氧化铝⼆⼚的两段法砂状氧化铝⼯艺六、附聚作⽤在砂状⼯艺中的作⽤（在砂状⼯艺中为什么要设置⼀个⼀段分解过程）七、如何更好地发挥分级机在砂状氧化铝⽣产中的作⽤⼀、我国氧化铝⼯业⽬前的状况1、我国的铝⼟矿资源状况铝在地壳中的平均含量为8.7％折成氧化铝为16.4％，仅次于氧和硅，⽽居第三位，在⾦属元素中居第⼀。

铝⼟矿是⽬前⽣产氧化铝的最主要的矿⽯资源（但并不是唯⼀的），世界99.0％以上的氧化铝是⽤铝⼟矿为原料⽣产的，铝⼟矿中氧化铝的含量变化很⼤，低的在40％，⾼的可达到70％，我国的铝⼟矿中氧化铝的含量⼤约在50～～60％之间，与其它有⾊⾦属矿⽯相⽐，铝⼟矿可算是很富的矿。

就全球范围来讲铝⼟矿资源丰富，资源保证程度很⾼，按世界铝⼟矿产量1.5亿吨/年计算，静态的保证年限在200年以上，2002年世界上探明的铝⼟矿储量约为250亿吨，储量基础为340亿吨。

主要分布在南美洲（33％）⾮洲（27％）亚洲（17％）⼤洋州（13％）和其它地区（10％）。

其中⼏内亚、澳⼤利亚两国的储量约占世界储量的⼀半，南美的巴西、⽛买加、圭(gui)亚那、苏⾥南约占世界储量的1/4，据近年的报道，越南和印度也有丰富的铝⼟矿资源，越南的储量在40～～50亿吨，印度储量为24亿吨。

世界主要的铝⼟矿产出国为：澳⼤利亚、⼏内亚、巴西、⽛买加等，产量约占全球产量的70％。

我国的铝⼟矿资源并不⼗分丰富，我国的铝⼟矿资源只占世界储量的 1.5％，世界铝⼟矿的⼈均储量为4000kg，⽽我国只有283kg，有资料显⽰我国45种主要矿产对2010年需求的保证程度，有10种矿产是不能保证的，其中包括铝⼟矿，按照⽬前氧化铝产量的增长速度和铝⼟矿开采中的浪费，即使考虑到远景储量，我国铝⼟矿的保证年限也很难达到50年，所以应积极进⾏我国铝⼟矿资源的勘探并合理的开采和利⽤现有的铝⼟矿资源，以此来保证我国氧化铝⼯业的可持续发展。

氧化铝生产过程中有机物的影响与去除摘要：拜耳法生产过程中，母液不断循环使用，有机物不断通过溶出过程进入系统，同时有机物与铝酸钠溶液中苛碱反应发生分解，形成腐殖酸盐以及碳酸盐，虽然可以通过赤泥、氢氧化铝成品、蒸发排盐过程带走部分有机物，但仍不能满足系统平衡，有机物不断累积，到一定程度后对拜耳法生产造成许多负面影响，必须采取措施排除有机物。

如何经济、有效地除去危害性较大的有机物带来的影响，成为拜耳法生产过程的一个难题。

过程需要对对拜耳液有机物的具体来源、种类及其对流程的影响没有细致的了解与认识。

关键词：氧化铝；生产过程；有机物；影响与去除1有机物的来源铝酸钠溶液中的有机物来源主要为铝土矿，其本身含有有机物，在溶出过程中，有机物与氢氧化钠反应进入系统中，在生产过程中不断发生分解，由高分子有机物最终降解为低分子有机物，最终分解为草酸草酸钠、碳酸钠和其他低分子钠盐。

热带铝土矿（三水铝石）有机碳含量较高，一般为0.2%-0.4%，一水铝石含量则较低。

一般含量在0.05%-0.08%。

其次为系统中添加剂，如沉降系统添加絮凝剂改善赤泥沉降性能、平盘过滤的脱水剂、蒸发系统的防腐剂、缓蚀剂。

以及铝土矿浮选药剂和分解结晶助剂等。

过程中加入的有机物添加剂和浮选药剂会进一步增加生产流程中有机物富集，进而影响氧化铝生产，因此必须了解有机物种类及性质。

2有机物种类铝酸钠中的有机碳，96%来源于铝矿石，约4%由其他途径获得。

约26%是系统碳碱，18%为草酸钠，56%是有机钠盐。

而这些有机钠盐中相对分子质量较低的脂肪酸盐类，主要包括草酸盐、甲酸盐和乙酸盐，占总有机碳的44%左右;相对分子质量大于500的腐殖酸盐，占总有机碳的25%左右;中间分解产物对苯二甲酸钠和苯酚等，占总有机碳的22%左右。

3.对系统影响3.1溶液物理化学性质变化铝酸钠溶液中有机物含量增加会使溶液的颜色、密度、黏度、沸点和比热发生改变，表面张力随有机物的增加而增大，对铝土矿溶出及赤泥分离造成不利影响；使蒸发一水碳酸钠颗粒变细，造成沉降和过滤分离困难。

对我国砂状氧化铝生产技术的初步探讨砂状氧化铝是一种重要的工业原料，广泛应用于耐火材料、陶瓷、化工、电子、冶金等领域。

我国拥有世界上最丰富的氧化铝矿资源，但在砂状氧化铝的生产技术方面仍存在一些问题和挑战。

本文将对我国砂状氧化铝生产技术进行初步探讨。

砂状氧化铝的生产方法主要有湿法和干法两种。

目前我国主要采用的是湿法生产方法，即在电解槽中使用电解液进行电解。

这种方法具有工艺流程简单、生产效率高、产品质量稳定等优点，但电解液的使用和再利用成本较高，电解槽的能耗较大，对环境造成的污染也较多，需要进一步改进与优化。

湿法生产方法还存在产品粒度分布广、氧气灼烧损失高、氯气精馏难度大等问题。

这些问题导致了生产过程中的能源浪费、产品质量不稳定、生产成本较高等后果。

我们需要通过改进湿法生产方法、优化工艺流程、增强产品的一致性等措施来提高生产效率和产品质量。

干法生产方法是一种相对较新的砂状氧化铝生产技术，其优点是不存在电解液的使用和再利用问题，能耗低，对环境污染较少。

干法生产方法通过对氧化铝矿石进行碱金属碳酸盐熔融还原，然后再进行氧化等步骤，最终得到砂状氧化铝产品。

该方法在一些发达国家已经得到了广泛应用，但在我国仍需要进一步研究与推广。

除了改进生产方法，我们还需要提高砂状氧化铝生产技术的自动化水平和智能化程度。

通过引入自动化控制系统，可以实现对生产过程中的参数实时监测与调整，提高生产效率和产品质量的稳定性。

通过应用人工智能技术，可以实现对生产过程的自动化优化和智能化调控，进一步提高生产效率和降低生产成本。

还需要加强研发力度，不断提高我国砂状氧化铝生产技术的创新能力。

通过研究新的生产方法、开发新的工艺流程和材料，可以不断提高生产效率、降低生产成本和改善产品质量。

加强国际合作，吸收和借鉴国外先进技术和经验，也是提高我国砂状氧化铝生产技术的重要途径之一。

我国砂状氧化铝生产技术仍面临一些问题和挑战，但通过改进现有生产方法、提高自动化水平、加强研发力度和加强国际合作，我国砂状氧化铝生产技术仍具有较大的发展空间和潜力。

对我国砂状氧化铝生产技术的初步探讨砂状氧化铝是一种重要的工业原料，被广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料和电子材料等领域。

我国是世界上砂状氧化铝生产和消费大国，在全球砂状氧化铝市场占有重要地位。

目前我国的砂状氧化铝生产技术仍存在一些问题，如能耗高、产品质量不稳定等，制约了我国砂状氧化铝产业的发展。

对我国砂状氧化铝生产技术进行深入研究和探讨，提高生产技术水平，具有重要的意义和价值。

一、砂状氧化铝的生产工艺流程砂状氧化铝的生产主要包括矿石选矿、球磨、制粉、酸浸、钠稀释、过滤、干燥、煅烧、粉碎等工序。

煅烧是整个生产工艺中最为关键的环节，其质量和能耗直接影响着成品的质量和生产效益。

目前，国内砂状氧化铝生产企业普遍存在煅烧温度高、能耗大、热能利用率低等问题，需要进一步研究和改进。

二、砂状氧化铝生产技术存在的问题1. 能耗高。

目前我国砂状氧化铝生产企业存在能耗高的问题，主要集中在煅烧过程中，其能耗在整个生产过程中占比较大。

煅烧温度高、热能利用率低等都导致了能耗的增加，降低了生产效益。

2. 产品质量不稳定。

由于煅烧温度、时间、气氛等参数的控制不够精准，导致煅烧成品的质量不稳定，影响了产品的市场竞争力。

3. 资源浪费。

目前砂状氧化铝生产企业对于原料和能源的利用并不够充分，存在一定的资源浪费现象。

如矿石选矿浪费、煅烧能耗高等问题。

三、砂状氧化铝生产技术改进方向1. 降低能耗，提高煅烧效率。

通过优化煅烧工艺参数，采用先进的节能设备和技术，提高煅烧的热能利用率，降低能耗，降低生产成本。

2. 提高产品质量稳定性。

加强煅烧工艺的参数控制，采用先进的自动化控制系统，提高产品质量的稳定性和一致性，满足市场需求。

3. 资源综合利用和循环利用。

加强研究开发，提高原料利用率，减少资源浪费，推动绿色环保生产。

四、结语随着我国经济的快速发展，砂状氧化铝需求量将会不断增加。

砂状氧化铝生产技术的改进对于我国砂状氧化铝产业的发展至关重要。

通过加强技术研发和创新，推动砂状氧化铝生产技术的持续改进和提高，将为我国砂状氧化铝产业的发展注入新的动力，提升企业竞争力，实现可持续发展。

结晶助剂在一段法生产砂状氧化铝中的应用16?铝镁通讯2007年№1结晶助剂在一段法生产砂状氧化铝中的应用蒙永颇,闻义军(中国铝业广西分公司,广西平果5314OO)摘要:本文结合广西分公司氧化铝厂的生产实际.介绍了结晶助荆在一段法生产砂状氧化铝中应用度其控制技术.重点介绍了添加蛄晶助刺控翻分解成桂.提高精液产出率.提高培烧氧化铝强度的控制方法.认为分解溶液中添加蛄晶助荆.通过调整分解条件.在获得高精液产出率的同时.获得强度较好的砂状氧化铝.关键词:氧化铝;粒度;强度;姑晶助荆1前言中铝广西分公司用的铝土矿为一水硬铝石型,由于矿石的特点,中铝广西分公司采用的是高浓度,高固含,在较低的分解温度下生产砂状氧化铝的控制技术,由于分解条件的变化,很容易造成分解成核的减少或增多,分解(OH)3粒度总是在粗化,细化中呈周期性的波动,势必对氧化铝的产量,质量产生影响,同时由于(0H)在焙烧过程中的破损加剧,对于追求获得高精液产出率的同时,获得强度较好的砂状氧化铝提出了新的挑战,为了弥补不足,需采用新的分解技术强化晶种分解,在改善氧化铝的粒度,强度的同时,获尽可能高的精液产出率已势在必行,氧化铝厂工程技术人员一直在不断探索,并进行了多方试验,发现采用分解溶液中添加结晶助剂是强化品种分解过程的一种简单有效的方法.2分解溶液中添加结晶助剂强化晶种分解2.1结晶助剂添加位置氧化铝厂工程技术人员经过几年的探索和多方试验最终采用的结晶助剂是的是NaLCO公司提供的结晶助剂CGM(NaLC07837—1),结晶助剂的正确使用使中铝广西分公司氧化铝的产量在大大超过设计产能的前提下,仍能产出粒度,强度合格的砂状氧化铝,CGM的加入点是关键,CGM的加入点是不宜直接注入精液与品种已混合的晶种槽,而是采用剂量泵注入未加品种的精液中,这种添加CGM的方式可确保CGM充分地扩散于精液之中.分解溶液添加CGM的工艺流程图见图1圈1分解溶j匿中添加CGM的工艺矗E程示意图2.2结晶助剂对分解氢氧化铝成核附聚的影响结晶助剂(CGM)是一种非离子及阴离子的混合物,CGM对种分分解过程AI(0H)成核,附聚的影响结果如表1所示:表1结晶助寰曩对种分分解过程Al(0Hl成核,附聚的影响结果(精液NKITOg/1RP1.1固含9ooR/1)时闻cc_浓度苜I}l沮一I.92x一2,62一一3.55v一5.3●一(疋)(P,座IOE51aEsIOE5IOE5—9p一14一30—{40.0501832O7.820.050183.S08.630.050,233.137.930.060.293.489.020.tI902l4.1310.76.'12O.243.7210o560.120.223'721098 0.140.253.帅11,61 0.200.403.231o'31 0.180.323.1j10.99 0.250.413.33l241 0.240.453.02l1.48 0,230.192.9913.10 0.280.623.1314.06 0.2{0.S52.73l3.19 0.220.592.S612.89 0.200.602.6613.47 0.200.822.9114.39 l6.1S25.6937.jS46.3157.1967.3771{.j98l●.8O922.29lO27.16ll29'2●l228.O2l328.o51428.13l5l9.67l6l8.2Ol7lO.06l810.07S7.9OS.28 57.9S5.49 s8.266,08 s8.636.72 58.63】n】】58.T69.21 58.785.95 60.粥5.87 60.3Oj.83 S9.83S.22 60.OI3.60 59,812.9lS9.722.85 5522.23 59.592.36 59.252.14 59●02.S2 1.S●0.44 1.220.S9 1.●OO.●71.870.132.9l0.97 {.Oj】.{54.401.19I.321,69 S.632l3l●.332.2l4.252.77 4.262.622.832.191.961.991.731.541.691.65l331.36由表1生产数据分析可以看出:(1)成核频率f1.92从3.45×10逐渐增大10.11×10时,分解首槽温度也由57.9℃控制逐渐增加到58.63℃控制,此时,首槽温度增加了0.7℃左右,溶液中添加CGM的浓度基本稳定在7ppm左右,并没有很好地抑制成核,成核频率f-92反而有继续增大的趋势,说明,在实际生产中,分解溶液添加CGM浓度为7ppm,分解首槽温度按58℃偏低控制时,当分解成核频率fl-9激增时,仅把首槽温度提升2007年№1铝镁通讯?17?到58.5℃～59℃控制,此时溶液的过饱和度根本无法抑制住Al(0H)成核加剧的趋势.(2)当CGM的添加浓度由7ppm左右增加到15ppm左右时,添加量增加了8ppm左右,首槽温度由原来的57.9℃增加到58.76℃,首槽温度增加了0.8℃左右,仅两天分解成核频率f1.92由10.11×10 下降到5.95×10,成核频率f1.92下降了4.16×l0,附聚强烈进行,附聚程度明显,说明在分解溶液中添加CGM的浓度为15ppm时,对分解Al(oH)3 成核的影响远远大于分解首槽温度为58.5℃～59℃控制时分解溶液过饱和度对Al(oH)成核的影响,也可以看出,分解溶液CGM添加浓度增大8ppm时,对溶液中Al(oH)3成核的影响,远远高于分解溶液温度增加0.8℃时,溶液的过饱和度对Al (oH)3成核的影响.即CGM添加浓度增加lppm时对Al(oH)成核的影响,远大于分解溶液温度增高0.1℃时,溶液过饱和度对Al(oH)成核的影响. (3)当分解首槽温度由58.5℃～59℃提升到60℃偏高控制,CGM添加浓度也由15ppm左右增加到30ppm左右时,经过4天时问,分解成核频率[1.92由5.95×10下降到3.60×10,成核频率f1.92 仅下降了2.35×10,下降的数量少于CGM浓度由7ppm增加到15ppm时,首槽温度按58.5℃～59℃控制时,成核频率f下降的数量.分解成核频率f1.92下降的数量减少,说明此时,溶液中Al(oH)3的细颗粒数量已经不多,附聚程度明显减弱.并且成核频率f还有继续下降的趋势,说明分解成核在逐渐减少,粒度已有粗化趋势,如不及时调整CGM 的添加量及分解首槽的温度,分解粒度将会逐渐粗化.(4)分解首槽温度由60℃逐步下降至59℃～59.5℃控制,CGM的添加量也由30ppm逐步下降至10ppm.此过程经6天左右,成核频率fl-92在2～3×10范围内波动,但从成核频率f3的变化趋势来看,溶液成核量仍在逐渐减少,要保持成核数量在我们允许的范围内波动,就要逐渐降低分解首槽温度,或逐渐降低溶液中添加CGM的浓度.(5)附聚的发生一般是粒径相近的最小颗粒优先附聚,当该粒级颗粒附聚完成后,下一粒级颗粒才开始附聚,由表l的数据也可以看出,小于5Hm的Al(oH)3颗粒相对于大于5Hm的(oH)3颗粒,有较大的波动范围,由此可知分解溶液中添加结晶助剂,能增强及控制分解溶液中细小的氢氧化铝颗粒的附聚,大于5Hm的氢氧化铝颗粒附聚程度减弱.总之,分解溶液中添加CGM,可以有效增强及控制分解溶液中细小的氢氧化铝颗粒的附聚,大于5Hm的氢氧化铝颗粒附聚程度减弱.2.3添加结晶助剂(CGM)控制分解氢氧化铝粒度的方法根据中铝广西分公司长期的数据统计表明,要使平盘AI(OH)3粒度一45Hm的百分含量<9%,分解Al(OH)3晶种粒度一45Hm就要控制在8%～22%之间,这样,通过分级机操作后,就能保证平盘Al(oH)3粒度一45Hm的百分含量<9%,我们控制分解粒度,主要是监控晶种粒度中成核频率f1.92,f3-55的颗粒数量,品种粒度中成核频率fl-92,f3-55的颗粒数量直接影响分解AI(OH)粒度.2.3.1确定成核频率f3.5s的设定点根据氧化铝厂的数据统计分析,分解溶液中,添加CGM后,分解AI(OH)3粒度分布一45Hm的百分含量与成核频率f3-55存在如图2所示关系:嘲60言1010l23456789l0lll2成核频率f3.55×10圉2氢氧化铝牲腰分布与成核颈翠b.ss关系曲线圉从图2可以看出,随着成核频率f3.55的增大,分解AJ(OH)3粒度分布一45m的百分含量逐渐增加,要控制好品种粒度一45Hm的百分含量在8%～22%之问,必须使成核频率f3.55稳定在1～2×10之间.2.3.2确定成核频率f1.92的设定点从长期的数据统计知,分解溶液中添加CGM有利于溶液中细小的Al(OH)颗粒发生附聚,因此,成核频率I92的设定点与没加CGM时的设定点已经生了较大的变化,成核频率f,m与f3.55存在如下图3所示的关系.由图3可以看出,随着成核频率f1.92逐渐增大,成核频率f3.55也逐渐增大,只要成核频率f~.92稳定在2～5×10之间,就可以保证成核频率f3l55稳定在1--2×10之问.18?铝镁通讯2007年No1H×盘cH{;{卜012345678910l11213成核频率f1.92×10图3成核频率f3与f1.92的关系图2.3.3添加CGM控制分解成核的方法从数据统计来看,分解AJ(OH)3的粒度呈周期性的波动,我们控制分解粒度就是使其粗化或细化在我们控制的范围内呈周期性波动,呈现粒度波动的动态平衡,而分解粒度的控制是通过控制分解最细Al(OH)颗粒的成核数量来控制分解粒度,主要是通过控制分解晶种成核频率f..9,f3.55的数量来达到控制分解粒度的目的,分解溶液中添加CG?M可以有效地控制分解成核,通过生产数据统计,做出成核频率f1.92稳定在2～5×i0之间时,分解首槽温度与添加CGM浓度变化曲线图,并做出其趋势图如下图4所示.墨1510畿一曩b萼o57.55858.55959.56060.5分解首槽温度℃(精液NK170g/1RP1.1固含900g/1)图4成核频率fl92在2-5×10之间首槽温度与CGM 的添加浓度曲线图(1)由图4可以看出:a)随着分解首槽温度的升高,溶液的过饱和度降低,分解速度减慢,成核量减少,要保持分解成核频率f1.92稳定在2～5×10的范围内波动,CGM的加入量也要逐渐降低.b)分解首槽温度控制在58.5C±0.5C,要使分解成核频率f1.q2稳定在2～5×10之间,CGM的添加量为7～13ppm为宜,由数据统计可知,在这样的分解条件下,焙烧氧化铝中结晶碱Na2O含量在0.3～0.4之间波动,焙烧氧化铝磨损指数在18%～25%的范围内波动.c)由图4我们还可以看出,溶液中添加CGM的浓度增加约6ppm时,对溶液中A1(OH)3成核的影响,相当于分解首槽温度增加1℃时,溶液过饱和度对溶液中AI(OH)成核的影响.(2)目前分解首槽温度一般控制为58.5℃±0.5℃,溶液的过饱和度较大,十分有利于成核,影响分解成核的因素很多,如分解在停汽检修时用泵打大循环,分解首槽温度的波动,精液RP值的变化等,都可能引起成核频率f1.9的波动,使分解粒度向细化或粗化的方向发展,此时,通过以下方法来调整分解粒度:a)成核频率f1.92激剧增加时,分解粒度向细化方向发展,可通过控制CGM的添加浓度不变,提高首槽温度至61±1C,溶液的过饱和度降低,可抑制成核频率f1.92增大的趋势,此种方法会降低分解板式热交换的热利用率,恢复成核正常的周期较长,并可降低焙烧氧化铝中结晶碱含量,但焙烧氧化铝的磨损指数增大.b)成核频率f1.q2激剧增加时,稳定分解首槽温度,增加结晶助剂CGM的加人量,加人CGM的浓度一般达高30～40ppm左右时,可较快抑制成核频率fll92增大的趋势,此种方法恢复成核正常的周期较短,可基本保持焙烧氧化铝中结晶碱含量不变,产品的磨损指数变化不大.c)成核频率fl,激剧增加时,逐渐增大分解首槽温度至61±1℃,逐渐增加结晶助剂CGM的加入量,加入CGM的浓度一般高达30ppm左右时,可很快抑制成核频率f1l9增大的趋势,此种方法恢复成核正常的周期较短,焙烧氧化铝中结晶碱含量稍有降低,产品的磨损指数变化不大,但如控制不好,成核频率f._92减少速度太快,成核量较短时间内激剧减少,很容易使分解粒度粗化.d)成核频率f1.92小于2×10或成核频率f3.55小于1×10时,成核量少分解粒度有粗化趋势,可停加CGM,逐渐降低分解首槽温度,提高分解溶液的过饱和度,有利于分解成核,但首槽温度不宜低于58C,同时要密切注意品种粒度成核频率f】.92的波动情况,由于品种粒度粗化时,品种比表面较小,有利于成核,当分解条件波动时,粒度会突然细化. (3)正常生产条件下,CGM的加入量与分解固含控制的高低关系较为复杂,分解溶液随着品种添加量的增大,溶液中细小的Al(OH)颗粒附聚程度减弱,并可抑制分解成核,成核量减少,是因为品种添加量的增加,分解速度过快,溶液的过饱和度降低的速度太快,导致附聚的细小氢氧化铝晶粒间空隙,2007年№1铝镁通讯?19?需更小的氢氧化铝晶粒填充量不足,附聚程度减弱, 而实践表明,固含每增加15gA时,相当于溶液温度升高1℃,等同于降低了溶液的过饱和度,抑制分解成核,生产中分解固含有较大波动时,CGM的加入量亦需做适当凋整,保证成核频率f1.92稳定在正常的范围内波动.总之,当分解成核频率f1.92偏高或偏低波动时,可适当增加或降低分解首槽温度,CGM加入量适当地增加或减少,可达到稳定成核频率f∞在2～5×10的范围内波动,一般的首槽温度允许波动范围为57℃～63℃,CGM的添加浓度波动范围为0～40ppm.2.4结晶助剂对A1(OH)长大的影晌2.4.1对产出率的影响结晶助剂(CGM)对种子分解产出率的影响如下图5所示.0510152023035CGM添加量(ppm)圈5CGM的加入量与严出翠的关系曲线图从图5可以看出:(1)CGM浓度的变化对分解产出率影响较少,是因为CGM浓度的变化,不会改变溶液的过饱和度.(2)CGM的添加使大量的细A1(OH)颗粒在较低的温度下通过附聚,长大,效果与在较高温度下获得的颗粒相当,因此可以通过适当降低分解首槽温度,增大分解溶液的过饱和度,分解固含适当偏高控制,而获得较高的精液产出率.2.4.2对晶体长大的影响根据长期的数据统计,没加CGM时,成核频率f355出现波峰(波谷)到品种一45出现波峰(波谷) 时问相隔40天～45天,添加结品助剂后,随着结晶助剂浓度的变化,成核频率f3.出现波峰(波谷)到品种一45vm出现波峰(波谷)时间相隔也是40天--45天,晶体长大与溶液的过饱和度密切相关,从一3.55vm粒度的长大情况看,溶液中添加结晶助剂不会影响溶液的过饱和度,晶体以大约1肚/天的线性速度长大,长大速度与品种粒度的大小,溶液中添加CGM的浓度无关.2.4.3结晶助剂对产品氧化铝强度的影响由于分解溶液中添加CGM对产品氧化铝的磨损指数的机理还不能完全明了,但由大量的数据统计可知:(1)图6的数据为平果铝于2001年8月27日至2002年1月2日进行了为期4个月的在精液中添加CGM的试验数据,试验时,分解首槽温度控制为56～57℃,CGM的添加量为5～35ppm,在精液中添加CGM,根据晶体长大的机理,CGM对产品氧化铝磨损指数的影响至少要经过45天后才开始表现出来,下图为从开始添加CGM品种粒度与45天后氧化铝的磨损指数变化曲线图.6040—3020i00l0203o40j060708o90l00时问(天)圈6CGM试验期l目晶种粒度与厝须指数变化曲线由图6可以看出:精液中添加CGM,品种粒度及焙烧氧化铝的磨损指数均有下降的趋势,磨损指数最好时达13%,说明添加CGM对降低焙烧氧化铝的磨损指数有很好的效果,随着品种一45f』粒度的升高,焙烧氧化铝的磨损指数有升高的趋势,晶种的粒度分布及添加量对产品氧化铝的磨损指数影响比较复杂,实践表明,品种粒度细化或粗化时,产品氧化铝的磨损指数均高于粒度正常时的磨损指数, CGM的添加是通过有利于细小的氢氧化铝颗粒的附聚,来改变氢氧化铝的晶体结构从而达到提高焙烧氧化铝强度的目的,固含适当降低,有利于获得高强度的产品氧化铝,但在同等条件下精液的产出率会下降,分解固含按850～950gA左右控制时,通过添加CGM,调整分解条件,仍可获得高产出率,高强度的砂状氧化铝.(2)精液中添加CGM,可以有效地抑制草酸盐的析出,随着草酸钠浓度的升高,当达到草酸钠的临界浓度时,会析出大量细小针状草酸钠晶体,有大量细小晶粒草酸钠存在会干扰氢氧化铝的附聚,引起分解粒度的细化,当氢氧化铝粒子长大时,针状草酸钠晶体作为氢氧化铝分解的晶核,氢氧化铝在生长过程中草酸钠针状晶体就会被夹杂在氢氧化铝晶体中.在焙烧过程中,夹杂在氢氧化铝晶体中的草酸钠转化成Na2O,co2及H20.所产生的气体及蒸汽20?铝镁通讯2007年NQ1会降低氧化铝晶体强度.(3)提高首槽温度,有利于附聚的发生,但首槽温度过高,溶液的过饱和度降低,分解速度减慢,提高首槽温度还可使溶液中草酸钠临界浓度相对也要高,首槽中草酸钠结晶析出的量会相对减少,则可以使氢氧化铝附聚时,把草酸盐夹在氢氧化铝的晶体里的可能性降至最低,对提高产品氧化铝的强度有较大的好处.降低首槽温度,可以增大溶液的过饱和度,提高溶液的分解速度,但温度过低,溶液的粘度增大,不利于A1(OH)颗粒的碰撞,粘结,会降低附聚效率,同时,由于分解速度过快,会把草酸盐夹在氢氧化铝的晶体里,在焙烧时破损加剧.为了在获得强度较好砂状氧化铝的同时,获尽可能高的精液产出率,在生产中把首槽温度控制为58.5℃±0.5℃时,未槽温度控制在50.5℃±0.5℃时,CGM添加量为7～13PPM时,可使分解成核频率f1.92稳定在2～5×10之间,分解成核频率f稳定在1～2×10之间,产品氧化铝的磨损指数可稳定在18% ～25%之间,而获得高强度,高精液产出率的砂状氧化铝,但如果未槽温度控制低于50℃时,产品氧化铝的磨损指数稍有增大的趋势.(4)关于精液中添加CGM对产品氧化铝的磨损指数的机理有待于氧化铝厂技术人员做进一步的研究.3结晶助剂对氧化铝Na,O含量的影响根据数据统计,下图7为不同首槽温度下,在分解溶液中添加结晶助剂,分解成核频率控制在正常范围内,焙烧氧化铝Na2O的含量变化曲线图.0.4So.3啪I如0.2g0.1哟Z5858.55959.560分解首槽温度(℃)圈7焙烧氧化铝Na20的含量变化曲线圈图7可以看出,随着温度的升高,焙烧氧化铝Na20的含量逐渐降低,分解溶液中添加结晶助剂浓度的变化由图4可知也在逐渐变小,分解溶液中添加结晶助剂浓度的变化,不会使焙烧氧化铝含碱量升高或降低,因为CGM加入不会改变溶液的过饱和度.焙烧氧化铝Na2O的含量变化与分解首槽温度控制的高低关系密切,即与溶液的过饱和度密切相关.随溶液过饱和度升高而升高,是因为随着溶液过饱和度升高,分解速度加快,导致Al(OH)晶间碱含量升高,而A1(OH)晶间碱在平盘过滤时无法洗掉,所以造成焙烧氧化铝中Na,O含量上升.4结晶助剂对草酸盐的影响中铝广西分公司的矿石为一水硬铝石,这就决定了分解溶液中含有较高的草酸盐,由于中铝广西分公司的生产现状,草酸盐会在溶液中逐步积累,当生产条件变化时,会导致草酸盐的大量析出,对氧化铝生产造成较大的危害,主要表现为:(1)草酸盐析出,会粘附在立盘过滤机滤布上降低了过滤效率,影响了过滤机的产能,同时会使滤布消耗量大大增加.(2)草酸盐析出,会使晶种槽,分解槽结疤生长速度加快,缩短晶种槽,分解槽的退槽周期,影响生产. (3)草酸盐析出,会使蒸发V效的传热效率明显降低,增加汽耗.平果铝于2001年8月27日至2002年1月2日进行了为期4个月的在精液中添加CGM的试验,表2为试验停止后2003年6月普查的草酸盐含量,表3为2003年8月重新添加CGM 后12月份普查的草酸盐含量.表2为2003年6月份普查的草酸盐含量日期5.286.56.I36.176.24精液N2c2(g/1)5.235.183.823.983.79分解母液Na2c2O(g/1)5.094.914.363.844.O6循环母液Na2(g/1)6.835.985.725.805.53表3为2003年12月份普查的草酸盐含量日期l2.3I2.6l2.I4l2.nl2.20l2.25l2.27l2.3l精液№2c2(gA)7.577.957.646.706.706.746.926.88分解母液Na2c2(gA)7.377.H6.978.177.107.287.067.4l 循环母液Na20I(gA)9.778.2l8.7I9.Il8.3l8.089.479.16 从表2,表3看出:在停止加CGM后,精液中草酸钠的含量为3--5gd.明显比添加CGM后精液中草酸钠的含量低,这表明CGM对草酸钠起到了一定程度的稳定作用,在分解溶液中添加结晶助剂,会提高草酸盐在溶液中的平衡溶解度,抑制草酸盐的析出.目前,在粒度正常时,精液中添加CGM的浓度为7～13ppm,这样的剂量对草酸钠的稳定作用有限,草酸钠在拜耳法流程中逐渐积累,当生产条件变(下转第9页)2007年№1铝镁通讯?9?建材放射性防护材料.4向循环经济发展4.1我国铝土矿优势我国储量大的高硅低铁一水硬铝石矿不是劣质矿,该矿含Al2o360%以上,怎么能叫低品位矿呢?铁低有利于用残渣生产水泥,成为无废渣的氧化铝工厂,这是优于外国铝矿之处,能发展循环经济,是得天独厚的好矿,应当珍惜.4.2赤泥的综合利用a.拜尔赤泥已经不是铝矿,用CaO可将含水铝硅酸钠中的NaO置换出来,有过量石灰存在可以使所生成的钙霞石减少到消失的程序,残渣中含碱能降到1.0%,低温合成的8一c2s是胶凝材料, 创造变弃渣为资源,生产具利特水泥.创造有特色的适合我国铝矿资源的联合法——"问接加热拜尔法"和"拜尔赤泥低温煅烧法".b.拜尔法赤泥含有孕育c2SH,的条件,在煅烧过程中脱水得到B—c2s,是活性高的胶凝材料, 不必烧成S为主的阿利特水泥,应研究发展成为新的贝利特B—c2s水泥,优质价廉的水泥.如果该项技术工业化,氧化铝厂的经济增长将进入国际一流水平.4.3变废为宝,促进循环经济发展年产100万吨的拜尔法氧化铝厂年收入3O亿元,可以从丢弃的赤泥中提取20万吨氧化铝和碱, 可以增加6亿元人民币的年收入,再从熟料渣生产150万吨贝利特水泥,又增加收入3亿元,同时,工厂成为无废渣工厂.这些是发展循环经济带来的好处.既充分利用了资源又保护了环境.(上接第20页)化时,达到其临界过饱和度时仍大量析出.因此研究排除流程中草酸钠具有十分重要的意义.5结论(1)结晶助剂对分解产出率影响较小,溶液中添加结晶助剂有利于细小的氢氧化铝颗粒的附聚, 因此可以通过适当降低分解首槽的温度,增大溶液的过饱和度,分解固含适当偏高控制,以达到提高精液产出率的目的.(2)溶液中添加结晶助剂,不会改变溶液的过饱和度,因此,在相同生产条件下,不会导致焙烧氧化铝的钠含量的升高.(3)溶液中添加CGM的浓度增加约6ppm时,对溶液中Al(OH)成核的影响,相当于分解首槽温度增加1℃时,溶液过饱和度对溶液中(OH)成核的影响.(4)溶液中添加结晶助剂有利于细小的氢氧化铝颗粒的附聚,当粒度细化时或粗化时,可逐渐提高或降低分解首槽的温度及结晶助剂的添加量,首槽温度的波动范围是57℃～63℃,结晶助剂的波动范围是O～40ppm,只要控制好成核频率f1.92稳定在2～5×10之间,就可以确保成核频率f3.55稳定在1～2×10之间,从而使品种粒度一45/~m的百分含量稳定在8～22%之间,再通过分级机的操作,可使进入焙烧炉(OH)3粒度一45/~m的百分含量<9%.(5)分解溶液中添加CGM,可提高焙烧氧化铝的强度,目前最佳分解首槽温度控制为58.5℃±0.5℃,未槽温度控制为50.5℃±0.5℃时,CGM的添加量为7～13ppm时,可保证粒度正常的情况下,焙烧氧化铝磨损指数在l8%～25%之间.(6)结晶助剂与固含关系较为复杂,总之生产中分解固含有较大波动时,CGM的加入量亦需做适当调整,即固含升高或降低时,CGM的加入量也要适当地减少或增多,保证分解成核的正常. (7)分解溶液中添加CGM,可提高草酸盐在溶液中的平衡溶解度,抑制草酸盐的析出.参考文献:[1]《氢氧化铝分解添加剂》NALCO资料[2]<分解车间作业规程》内部资料[3](ig浓度种分生产砂状氧化铝的控制技术》吴海文。

探讨提高拜耳法精液产出率的方法【摘要】在拜尔法生产氧化铝的过程中，追求高产量和高质量的产品是终极目标，但两者存在矛盾。

为此，国内各个氧化铝厂工程技术人员都精心钻研，克服各种不利因素，力求高产、高质量的氧化铝产品。

本文根据自己组织多年的生产实践，结合理论，从生产组织、技术指标控制的角度，探讨如何取得拜尔法生产氧化铝的最优分解产出率的控制方法。

【关键词】精液产出率；原因；控制方法0.前言当前，国内生产氧化铝的有国企、私企、国企和私企共同投资企业，大多采用拜尔法。

本人曾在多家铝厂实习、学习，参与5个氧化铝厂试车投产，以及经常同业内同行专业人士交流，并根据目前自己所在铝厂的生产控制方法，提出优化拜尔法氧化铝生产的分解产出率的控制方法。

1.氧化铝的物理化学性质由于电解铝厂环保及节能的需要，对氧化铝的物理化学性质提出了严格的要求。

粒度分布均匀、强度好、比表面积大、溶解性能及流动性能好的砂状氧化铝已取代粉状氧化铝。

砂状氧化铝具有以下特点：（1）-45μm小于10%；（2）平均粒度为80～100μm。

当分解首、末槽温度越高，析出的氢氧化铝就越粗，但分解产出率会越低。

2.分解产出率低的原因2.1精液Rp值低精液Rp越低，分解速度减慢，产出率降低。

精液Rp越高，分解速度加快，产出率提高；但分解速度过快，导致晶体出现不可洗的晶格碱，使产品AL2O3的Na含量增高。

2.2分解时间不足分解时间不足，分解率降低。

分解时间延长，分解率提高，母液Nk增加，细粒子增多，有利于强度。

某台分解槽的设备维修、清理、清洗、停机将会减少总的停留时间，会降低产出率。

2.3中间降温板式过料不畅及分解循环水的水量不足，导致降温梯度差中间降温板式过料不畅及分解循环水的水量不足，导致前半部分的分解槽降温效果差，溶液过饱和度梯度小，降低了后半部分的分解槽的分解率，特别是夏季。

查阅H厂几年来夏季的分解母液RP值，平均值一般在0.535～0.54；而Z 铝厂的母液RP值在0.52。

对我国砂状氧化铝生产技术的初步探讨我国砂状氧化铝是一种重要的工业原料，广泛应用于陶瓷、耐火材料、研磨材料等领域。

目前我国砂状氧化铝的生产技术仍存在一些问题，为了提高生产技术和产品质量，有必要对我国砂状氧化铝生产技术进行深入探讨。

砂状氧化铝的生产原料主要是氧化铝矿石，其主要成分为氧化铝和矽酸盐。

砂状氧化铝的生产工艺主要包括碎料、磨矿、粉碎、研磨和筛分等工序。

随着科技的发展和生产工艺的改进，砂状氧化铝的生产技术也在不断进步。

目前，我国砂状氧化铝的生产技术主要包括氧化铝砂的矿山开采、粉碎、筛分、精磨等环节。

在矿山开采中，主要采用露天开采和洗矿的方式，然后进行破碎、磨矿和粉碎等工艺。

在精磨环节，常采用湿式研磨和干式研磨技术进行加工。

传统的生产技术在矿山开采中存在能耗高、污染大等问题，在精磨环节也存在能耗高、产量低、产粉率高等问题。

针对以上问题，我国科研人员已基于国内外砂状氧化铝生产技术，进行了一系列的技术改进和创新，取得了一些重要的进展。

一方面，通过改进开采技术，采用更加环保的开采方式，减少对环境的污染。

通过引进先进的生产设备和技术，提高了砂状氧化铝的生产效率和产品质量。

近年来，我国在研究砂状氧化铝生产技术上也进行了一些尝试和探索。

利用高温烧结、氧化还原等新技术，改善了砂状氧化铝的烧结性能和颗粒结构，提高了产品的物理性能和化学性能。

采用新型的粉碎设备和工艺流程，降低了能耗，提高了生产效率和产品质量。

这些技术探索为我国砂状氧化铝的生产技术带来了新的希望。

我国砂状氧化铝生产技术仍存在一些问题需要解决。

在矿山开采中，需要加强环境保护，减少对土地资源和水资源的消耗和污染。

在生产工艺中，需要进一步降低能耗，提高生产效率，减少环境污染。

在产品质量上，还需要提高产品的均匀性、颗粒度分布和成分纯度，以满足不同领域的需求。

针对以上问题，可以从以下几个方面进行深入探讨和技术改进。

可以加强对砂状氧化铝矿石性质和成分的分析研究，寻找更加适合的矿石资源，降低生产成本，提高产品质量。

我国砂状氧化铝技术获重大突破
佚名
【期刊名称】《新材料产业》
【年(卷),期】2003(000)001
【总页数】1页(P61)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ133.1
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对我国砂状氧化铝生产技术的初步探讨近年来，我国砂状氧化铝行业蓬勃发展，砂状氧化铝生产技术也取得了长足的进步。

砂状氧化铝是一种重要的工业原料，广泛应用于耐火材料、陶瓷、涂料、电子材料等领域。

在这样的大背景下，对我国砂状氧化铝生产技术进行探讨和论述，对我国砂状氧化铝行业的发展有着重要的意义。

我国砂状氧化铝生产技术的现状和发展趋势。

目前，我国的砂状氧化铝生产技术主要分为氧化铝石英砂熔炼法和水合铝石英砂煅烧法两种。

氧化铝石英砂熔炼法是指先将氧化铝石英砂与碳质还原剂在电弧炉中熔炼成氧化铝，然后冷却成为块状氧化铝，再经过破碎、粉碎等工艺步骤制备成砂状氧化铝产品。

水合铝石英砂煅烧法是指先将水合铝石英砂在高温下煅烧脱水转化为氧化铝，然后经过粉碎等工艺制备成砂状氧化铝产品。

两种技术都有其自身的优缺点，目前我国正积极探索新的生产技术，力求提高砂状氧化铝生产效率，降低生产成本。

发展高效节能的砂状氧化铝生产技术。

砂状氧化铝的生产过程需要大量的能源，而且会产生大量的炉渣和废气。

发展高效节能的生产技术势在必行。

目前，我国在砂状氧化铝生产中逐渐采用闭炉电弧炉技术，该技术可以降低能源消耗，减少二氧化碳排放。

还可以利用废热发电技术，将工业余热转化为电能，提高能源利用效率。

在研究新的砂状氧化铝生产技术的也需要注重提高现有生产工艺的能源利用率，减少环境污染。

加强砂状氧化铝的品质管理。

随着科技的不断进步，人们对砂状氧化铝产品的质量要求也越来越高。

砂状氧化铝产品的主要指标包括颗粒度、化学成分、热性能等，这些指标直接关系到产品的使用性能和市场竞争力。

加强砂状氧化铝产品的质量管理至关重要。

在生产过程中，要加强对原料的筛选和混合，确保原料的质量稳定；加强生产过程的监控，确保产品的一致性和稳定性；加强产品检测，确保产品符合国家标准和行业标准。

只有保证产品质量，才能赢得市场，提升竞争力。

加强研发创新，提高砂状氧化铝生产技术水平。

砂状氧化铝是一种重要的工业原料，具有极为广泛的应用前景。