氧化铝的生产工艺流程
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氧化铝生产工艺流程氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料、催化剂等领域。
氧化铝的生产工艺流程通常包括以下几个步骤:矿石的选矿、氧化铝的制备和精炼。
下面将详细介绍氧化铝的生产工艺流程。
一、矿石的选矿氧化铝的主要原料是铝土矿(bauxite)。
矿石的选矿过程是将含铝矿石从其他杂质中提取出来,使其含铝量达到一定标准。
矿石的选矿流程包括以下几个步骤:矿石碎磨、物理选矿、化学选矿和浸出。
1.矿石碎磨:将原矿经过破碎设备进行粗碎和细碎,使其达到适合后续处理的粒度要求。
2.物理选矿:利用物理性质的差异,采用重选方法分离矿石中的杂质。
常用的重选设备有重介分离机、离心分选机和震动筛等。
3.化学选矿:通过化学方式改变矿石中各种成分的化学性质,使其在溶液中呈现不同的溶解度,从而达到分离杂质的目的。
常用的化学选矿方法有酸洗、碱洗和氧化等。
4.浸出:将经过选矿的矿石用稀硫酸浸出,使铝氧化物溶解在浸出液中。
二、氧化铝的制备经过选矿的矿石中含有一定数量的铝氧化物(Al2O3),但还存在有机质、杂质和无机结合物等。
所以,经过矿石的选矿后还需要进行炼制和制备氧化铝,常用的工艺流程有碳酸钠法、铝盐法和氨法等。
1.碳酸钠法:将经过选矿的矿石和合适比例的碳酸钠与水一起混合,并加热,使其反应生成碳酸盐。
然后,将碳酸盐与酸进行反应,使铝氧化物在溶液中析出。
最后,将沉淀分离出来,通过烘干和高温煅烧得到氧化铝。
2.铝盐法:将经过选矿的矿石先进行煅烧,使其进行脱水。
然后,将矿石与酸反应,生成铝酸盐。
再通过晶体分离和干燥得到氧化铝。
3.氨法:将经过选矿的矿石煅烧,使其脱除水分。
然后,将矿石与氧化铝碳酸铵溶液进行反应,生成氨铝酸盐。
再通过结晶和煅烧得到氧化铝。
三、氧化铝的精炼经过上述制备后得到的氧化铝还存在一定的杂质,如硅酸盐、铁、钠和镁等。
因此,还需要进行氧化铝的精炼,提高其纯度。
常用的精炼方法有硫酸法、溶剂萃取法和氟化法等。
1氧化铝生产工艺流程1.1工艺流程概述我厂氧化铝生产采用拜尔法。
矿山来的铝土矿在卸矿站卸入矿仓后转运到均化库布料。
石灰石经竖式石灰炉煅烧后送到石灰仓,用于石灰消化和原料磨配料。
均化库内的碎铝土矿用双斗轮取料机横向取料后经皮带运输机送至磨头仓。
铝土矿、石灰和蒸发来的循环母液按一定配比进入由棒、球二段磨和水旋器组成的磨矿分级系统。
分级溢流(原矿浆)进入原矿浆槽,然后泵送至高压溶出工序的溶出前槽。
溶出前槽内矿浆用G E H O泵送入溶出系统。
首先由单套管和压煮器组成的十级预热器预热,再用约60巴新蒸汽间接加热压煮器内矿浆到溶出温度,保温溶出45-60分钟,经十级自蒸发器闪蒸降温后,溶出矿浆用赤泥洗液稀释。
闪蒸产生的二次蒸汽用于十级预热,新蒸汽冷凝水经闪蒸成6巴蒸汽并入全厂低压蒸汽管网,新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂。
二次蒸汽冷凝水及新蒸汽含碱冷凝水送热水站。
稀释矿浆在Ф40m单层平底沉降槽内进行液固分离,底流进入洗涤沉降槽进行三次赤泥反向洗涤,再送入赤泥过滤机进行过滤洗涤,热水分别加入过滤机和末次洗涤,滤饼经螺旋输送进入再浆化槽,用离心泵向G E H O泵喂料,然后压送到赤泥堆场进行干法堆存。
分离沉降槽中添加由絮凝剂工序制备好的合成絮凝剂和天然絮凝剂。
一次、二次洗涤槽加合成絮凝剂。
分离沉降槽溢流经泵送粗液槽,再用泵送往385m2凯利式叶滤机或226m2立式叶滤机进行控制过滤,过滤时加入助滤剂(石灰乳或苛化渣)。
滤饼送二次洗涤槽,精液送板式热交换器。
精液经三级板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换冷却到设定温度。
再与种子过滤滤饼(晶种)在晶种槽内混合后用晶种泵送至由13台平底机械搅拌槽组成的分解系列的首槽(1#和2#槽)。
经连续分解后从11#(或10#)槽顶用立式泵抽取分解浆液去进行旋流分级,分级前加入部分过滤母液稀释,分级溢流进12#(或11#)分解槽。
底流再用部分母液冲稀后自压至产品过滤。
分解末槽(12#或11#)的分解浆液从槽上部出料自流至种子过滤机,滤饼用精液冲入晶种槽,滤液入锥形母液槽。
氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机化工材料,广泛应用于陶瓷、电器、电子、冶金、建材等领域。
其生产工艺流程主要包括铝矾土的选矿、预处理、制酸、焙烧、浸渣、脱碱、结晶、过滤、洗涤、干燥、煅烧等环节。
以下是氧化铝的生产工艺流程的详细介绍。
1.铝矾土的选矿:首先需要对原料进行选矿处理,把与氧化铝相关度低的杂质进行去除,提高铝矾土的纯度。
2.铝矾土的预处理:将选好的铝矾土进行粉碎,然后通过烘干过程去除其中的水分,以便后续的制酸步骤。
3.制酸:将烘干的铝矾土与浓硫酸进行反应,产生硫酸铝,即铝矾石。
反应后形成的硫酸铝溶液需要进行澄清、过滤等处理,去除其中的杂质。
4.焙烧:将铝矾石进行焙烧,使其分解为氧化铝和硫酸铵。
焙烧的条件和温度需要严格控制,以确保得到高纯度的氧化铝。
5.浸渣:焙烧后的焦渣通过浸渍工艺,将其浸渍于一定的溶液中,使其中的硫酸铵溶解并得到回收。
6.脱碱:将溶液进行脱碱处理,将溶液中含有的氧化钠去除。
7.结晶:通过控制溶液的温度和浓度,使存在于溶液中的氧化铝逐渐结晶形成氧化铝晶体。
8.过滤:将结晶后的氧化铝晶体与溶液进行分离,通常采用过滤工艺进行固液分离。
9.洗涤:对过滤得到的氧化铝晶体进行洗涤处理,去除其中的杂质和残留的溶液。
10.干燥:洗涤后的氧化铝晶体需要进行干燥处理,以去除残留的水分。
11.煅烧:将干燥后的氧化铝晶体进行煅烧,使其变成具有特定晶态结构和物理化学性能的氧化铝颗粒。
以上便是氧化铝的生产工艺流程。
整个工艺流程中,各个环节的控制和操作对于提高氧化铝的纯度、晶态和物理化学性能至关重要。
目前,随着科技的不断进步和工艺的创新,氧化铝的生产工艺也在不断完善和优化,以提高生产效率和产品质量。
氧化铝生产工艺流程氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于陶瓷、磨料、电子材料等领域。
其生产工艺流程主要包括矿石选矿、氧化铝的制备和氧化铝的精炼三个步骤。
一、矿石选矿氧化铝的主要原料是铝土矿,其主要成分是氧化铝矿石。
矿石选矿是生产氧化铝的第一步,其目的是从矿石中提取出氧化铝。
首先将铝土矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,得到粉碎后的矿石。
然后通过重选、浮选等方法,将矿石中的氧化铝和其他杂质进行分离,得到含氧化铝较高的矿石精矿。
二、氧化铝的制备1. 煅烧矿石精矿经过煅烧处理,将其转化为氧化铝。
煅烧是将矿石精矿在高温下进行煅烧,使其发生化学反应,氧化铝矿石中的氢氧化铝转化为氧化铝。
煅烧的温度一般在1000℃以上,煅烧时间根据矿石的性质和工艺要求而定。
2. 碳酸化经过煅烧后的氧化铝矿石,其颗粒度较大,不利于后续的加工和应用。
因此需要进行碳酸化处理,将氧化铝矿石进行粉碎,并与碳酸钠进行反应,生成碳酸铝钠。
然后将碳酸铝钠进行水解,生成氢氧化铝沉淀。
经过过滤、洗涤等工艺处理,得到氢氧化铝产品。
三、氧化铝的精炼1. 氢氧化铝的煅烧将氢氧化铝进行煅烧,使其转化为氧化铝。
煅烧温度一般在1100℃以上,煅烧时间根据产品要求而定。
煅烧后的氧化铝颗粒度较大,需要进行粉碎和分级处理,得到符合要求的氧化铝产品。
2. 氧化铝的提纯经过煅烧后的氧化铝产品中可能还含有一定的杂质,需要进行提纯处理。
常用的方法包括盐酸法、碱法和氧化法等,通过这些方法可以将氧化铝产品中的杂质去除,得到高纯度的氧化铝产品。
以上就是氧化铝生产的主要工艺流程。
通过矿石选矿、氧化铝的制备和氧化铝的精炼三个步骤,可以生产出符合工业需求的氧化铝产品。
随着工艺技术的不断进步,氧化铝生产工艺也在不断优化,以提高产品质量和降低生产成本。
希望通过不断的研究和改进,能够进一步完善氧化铝生产工艺,为工业生产提供更优质的原料。
氧化铝生产工艺流程氧化铝是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、电子、化工等行业。
下面我们来介绍一下氧化铝的生产工艺流程。
氧化铝的生产主要分为以下几个步骤:第一步:选矿和粉碎氧化铝的原料主要是铝矾石和氢氧化铝。
首先,需要选取高含铝矾石矿石进行采矿。
然后,将采矿得到的矿石经过破碎、粉碎等工艺处理,得到粉碎后的矿石。
第二步:酸浸和过滤将矿石与稀硫酸溶液加入反应器中,进行酸浸反应。
在反应过程中,氧化铝与硫酸发生反应生成水合铝硫酸盐。
然后,过滤得到含铝溶液。
第三步:铝盐精制对含铝溶液进行进一步精制处理。
首先,将含铝溶液加入搅拌釜中进行稳定性调节。
然后,加入一定量的沉淀剂,使溶液中的杂质物质生成沉淀。
最后,通过过滤等工艺,将溶液中的杂质沉淀分离出来。
得到精制的铝盐溶液。
第四步:水解和沉淀将精制的铝盐溶液加入沉淀器中,进行水解和沉淀处理。
通过加入适量的氢氧化铵等物质,使铝盐溶液中的铝离子水解成氢氧化铝沉淀。
然后,经过沉淀、分离、洗涤等工艺,将氢氧化铝沉淀物分离出来。
第五步:煅烧将分离出来的氢氧化铝沉淀物进行煅烧处理。
先将沉淀物进行干燥,然后将其放入回转窑或箱窑进行高温煅烧。
煅烧的温度一般在1200℃以上,使氢氧化铝转化为氧化铝。
第六步:研磨和精磨经过煅烧处理后的氧化铝还需进行研磨和精磨处理。
首先,将氧化铝块状产品经过破碎、研磨等工艺处理,得到一定粒度的氧化铝粉末。
然后,将氧化铝粉末进行进一步精磨处理,提高其细度。
第七步:包装和出厂对精细氧化铝进行包装处理。
一般采用塑料袋、编织袋等包装方式,确保产品的密封性和稳定性。
然后,进行质检和出厂检验,确保产品质量达到标准要求。
最后,将产品存放到仓库,待销售和运输。
以上就是氧化铝的生产工艺流程。
通过以上的步骤,可以生产出各种规格和细度的氧化铝产品,用于满足不同行业的需求。
氧化铝生产工艺及计算氧化铝是一种重要的无机化工原料,广泛用于陶瓷、电子行业、建筑材料等领域。
下面将介绍氧化铝的生产工艺以及计算相关内容。
一、氧化铝的生产工艺1.工艺流程氧化铝的生产主要有两种常用工艺,即碱法和酸法。
碱法:以矾土为原料,经过粉碎、煅烧、鼓风、浸出、结晶、脱硅、破碎、超细加工等步骤,最终得到氧化铝。
酸法:以工业硫酸为主要原料,经过浸出、过滤、脱硅、煅烧、水洗、钝化、干燥等步骤,最终得到氧化铝。
两种工艺各有优缺点,碱法工艺流程简单成熟,但消耗大量碱用于中和,对环境有一定影响,酸法工艺对环境影响小,但消耗大量硫酸。
选择具体的生产工艺应根据实际情况进行考虑。
2.生产设备氧化铝的生产设备主要包括碱法炉、破碎机、粉碎机、过滤机、煅烧炉、结晶罐、产品粉碎机等。
其中,碱法炉和煅烧炉是关键设备,碱法炉用于矾土的煅烧,煅烧炉用于氧化铝的煅烧。
3.生产参数氧化铝的生产需要控制一系列参数,如煅烧温度、浸出时间、酸碱浓度等。
这些参数的合理控制可以提高生产效率和产品质量。
例如,在碱法工艺中,适宜的煅烧温度可以减少煅烧时间,提高氧化铝的产率。
二、氧化铝的计算1.确定产品质量指标氧化铝的质量指标主要包括氧化铝含量、比表面积、晶型等。
根据产品的具体要求和应用领域,确定相应的质量指标。
2.计算产率氧化铝的产率是衡量生产效果的重要指标,通常通过计算可得。
产率=(实际产量/理论产量)×100%其中,实际产量是指实际生产得到的氧化铝的质量,理论产量是根据原料的理论含量计算出来的氧化铝的质量。
3.浓度计算碱法工艺中,浸出液中的铝离子浓度是关键参数之一、可以通过测定浸出液中铝的含量,再根据浸出液体积计算浓度。
4.脱硅率计算氧化铝产品中的硅含量对产品质量有一定影响,因此需要计算脱硅率。
脱硅率=(进料硅含量-产物硅含量)/进料硅含量×100%总结:氧化铝的生产工艺包括碱法和酸法,选择适合的工艺应根据实际情况进行考虑。
氧化铝生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、电子、航空航天等领域。
其生产工艺流程如下:1.原料准备:氧化铝的原料主要是氢氧化铝,可以通过碳酸铝、硫酸铝等化合物的水解反应得到。
其中,碳酸铝经过煅烧反应制得氧化铝。
2.破碎和磨矿:原料经过破碎设备破碎成适当的颗粒大小。
然后,使用磨矿设备进行磨矿,使原料更加细化。
3.粉体处理:经过磨矿的原料进入粉体处理系统,其中包括气流粉碎设备和分级筛分设备。
气流粉碎设备将原料粉碎成微细粉末,分级筛分设备则将粉末按照颗粒大小进行分级,得到符合要求的粉体原料。
4.溶液制备:将粉体原料与水以一定比例混合,制成氢氧化铝溶液。
溶液的浓度和PH值需要根据具体工艺要求进行调节。
5.结晶:将溶液进行加热,使其达到饱和状态。
然后,通过控制温度和热量的放出,使溶液中的氢氧化铝结晶沉淀。
6.过滤和洗涤:将结晶沉淀的氢氧化铝通过过滤设备分离出来,并进行洗涤以去除杂质。
洗涤液一般采用蒸馏水。
7.煅烧:将过滤和洗涤后的氢氧化铝沉淀干燥后送入煅烧炉进行煅烧。
煅烧温度一般在1000~1200℃之间,可以根据具体要求进行调节。
煅烧将氢氧化铝转变为氧化铝,同时去除其中的氢氧化铵等杂质。
8.磨粉:经过煅烧的氧化铝块料需要通过破碎和磨矿设备进行粉碎,得到所需的粉末产品。
磨粉设备可以选择球磨机、超细磨等。
9.包装和储存:经过磨粉的氧化铝产品进行包装,一般采用塑料袋、编织袋等。
然后存放在干燥通风的仓库中。
需要注意的是,在整个生产过程中,应严格控制原料的质量、体积以及控制工艺参数,以确保产品质量的稳定性和一致性。
此外,废气和废水的处理也是重要的环保问题,需要采取合适的处理措施,以减少对环境的影响。
氧化铝的工艺流程
氧化铝是一种重要的工业原料,广泛应用于陶瓷、电子材料、
磨料、耐火材料等领域。
氧化铝的生产工艺主要包括氧化铝矿石的
选矿、粉碎、浸出、结晶、过滤、煅烧等步骤。
下面将详细介绍氧
化铝的生产工艺流程。
1. 氧化铝矿石的选矿
氧化铝矿石主要包括赤铁矿、脱水铝石、石英石等。
在选矿过
程中,需要根据矿石的成分和性质,采用物理方法(如重选、磁选)或化学方法(如浮选)进行选矿,以提高氧化铝的品位和回收率。
2. 氧化铝矿石的粉碎
经过选矿的氧化铝矿石需要经过粉碎工艺,将矿石破碎成适当
的颗粒大小,以便后续的浸出和结晶工艺。
3. 氧化铝矿石的浸出
粉碎后的氧化铝矿石经过浸出工艺,将氧化铝矿石中的氧化铝
和其他杂质溶解出来,得到含氧化铝的浸出液。
4. 氧化铝的结晶
浸出液经过结晶工艺,通过控制温度、浓度等条件,使溶液中的氧化铝结晶沉淀,得到氧化铝的结晶产品。
5. 氧化铝的过滤
经过结晶的氧化铝产品需要进行过滤工艺,将结晶产品中的液相分离出来,得到干燥的氧化铝产品。
6. 氧化铝的煅烧
过滤后的氧化铝产品需要进行煅烧工艺,将氧化铝产品在高温条件下进行煅烧,以去除残余的水分和有机物质,提高氧化铝的结晶度和颗粒度。
以上就是氧化铝的生产工艺流程,通过选矿、粉碎、浸出、结晶、过滤、煅烧等步骤,可以生产出高品质的氧化铝产品,满足不同工业领域的需求。
随着工艺技术的不断进步,氧化铝的生产工艺也在不断优化和改进,以提高生产效率和降低生产成本。
希望通过
不断的研究和实践,能够进一步完善氧化铝的生产工艺,为工业生产提供更好的原料支持。
氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机材料,主要用于陶瓷、耐火材料、电子材料等领域。
以下是氧化铝的生产工艺流程。
1.原料准备:首先需要准备高纯度的铝酸盐溶液作为原料。
通常使用高纯度的铝金属或铝矾土为原料,经过破碎、磨粉、酸洗等处理,得到铝酸盐溶液。
2.晶体生长:将铝酸盐溶液加热,使其逐渐浓缩,在一定温度下冷却结晶。
晶体生长可以通过吊晶法、气相输送法、溶液浸渍法等方法进行。
其中,吊晶法是最常用的方法。
通过调节温度、浓度、冷却速度等参数,可以获得不同形貌和尺寸的氧化铝晶体。
3.晶体破碎:将生长得到的氧化铝晶体进行破碎,得到所需的颗粒大小。
通常采用球磨机进行破碎,可以得到均匀的颗粒分布。
4.洗涤:将破碎后的氧化铝颗粒进行洗涤,去除其中的杂质和残留溶液。
通常采用多级洗涤,使用水或稀硫酸溶液进行洗涤。
5.过滤和干燥:经过洗涤后,将氧化铝颗粒进行过滤,去除多余的水分。
然后进行干燥,通常采用烘箱或旋转干燥机进行。
6.煅烧:将经过干燥的氧化铝颗粒进行煅烧,使其获得良好的结晶和物理性能。
煅烧的温度和时间会影响氧化铝的比表面积、晶粒尺寸和晶型。
煅烧温度通常在800-1200摄氏度之间,持续时间也在几小时到几十小时之间。
7.表面处理:经过煅烧后的氧化铝颗粒表面可能会存在一些有害物质或氧化层,需要进行进一步的表面处理。
通常采用酸洗、碱洗或离子交换等方法,去除表面杂质,以提高氧化铝的纯度和质量。
8.精细处理:根据不同的用途和要求,可以对氧化铝进行进一步的处理。
例如,对氧化铝颗粒进行球形化处理,获得更好的流动性和储存性能;或者进行表面改性,增加氧化铝的特殊功能,如吸附、离子交换等。
9.质量检验:对生产得到的氧化铝产品进行质量检验,检测其化学成分、晶体形貌、比表面积、物理性能等。
质量检验是确保产品达到规定标准的重要环节。
以上就是氧化铝的生产工艺流程。
根据具体的生产要求和用途,工艺流程可能会有所不同,但整体上都是遵循上述的基本步骤。
氧化铝的生产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。
拜耳法系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于1888年发明。
其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。
溶液与残渣(赤泥)分离后,降低温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,便得氧化铝成品。
析出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸发浓缩后循环使用。
拜耳法的简要化学反应如下:由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件,主要是不同的溶出温度。
三水铝石型铝土矿可在125~140℃下溶出,一水硬铝石型铝土矿则要在240~260℃并添加石灰(3~7%)的条件下溶出。
现代拜耳法的主要进展在于:①设备的大型化和连续操作;②生产过程的自动化;③节省能量,例如高压强化溶出和流态化焙烧;④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。
拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低,最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右,碱耗一般为100公斤左右(以Na2CO3计)。
拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量,主要是矿石中的SiO2含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。
因为在拜耳法的溶出过程中,SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),随同赤泥排出。
矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。
铝土矿的铝硅比越低,拜耳法的经济效果越差。
直到70年代后期,拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7~8。
由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少,如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题,已是研究、开发的重要方向。
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·A l2O3+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·Al2O3·1.7SiO2·nH2O↓+3.4NaOH3 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%。
Al2O3的总回收率约90%,每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。
碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石,其铝硅比可低至3.5,且原料的综合利用较好,有其特色。
碱石灰烧结法的常用流程见图2拜耳-烧结联合法可充分发挥两法优点,取长补短,利用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。
联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。
按联合法的目的和流程连接方式不同,又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
①串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,用于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。
扩大了原料资源,减少碱耗,用较廉价的纯碱代替烧碱,而且Al2O3的回收率也较高。
②并联法是拜耳法与烧结法平行作业,分别处理铝土矿,但烧结法只占总生产能力的10~15%,用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。
③混联法是前两种联合法的综合。
此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外,还处理一部分低品位矿石。
中国根据本国的铝矿资源特点,发展出多种氧化铝生产方法。
50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,开创了具有特色的氧化铝生产体系。
用中国的烧结法,可使Al2O3的总回收率达到90%;每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约90公斤;氧化铝的SiO2含量下降到0.02~0.04%;而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。
60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂,使Al2O3总回收率达到91%,每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤,为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。
中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。
根据物理特性的不同,电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状(表3)。
目前铝工业正研制和采用砂状氧化铝,因为这种氧化铝具有较高的活性,容易在冰晶石溶液中溶解,并且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢,有利于烟气净化。
炼铝用氧化铝的化学组成一般如下:Al2O3>98.35%Fe2O30.01~0.04%SiO20.01~0.04%TiO2<0.005%ZnO0.003~0.02%CaO0.007~0.07%Na2O0.3~0.65%V2O5<0.003%P2O5<0.003%Cr2O3<0.002%灼减0.2~1.5%中国大的氧化铝生产厂家有哪些?哪位大虾可以介绍一下?还有就是现在国内的氧化铝生产工艺是怎样的?山东铝厂:烧结法;贵州铝厂:拜耳法;山西铝厂:混联法;中州铝厂:烧结法;苹果铝厂:拜耳法。
中国铝业公司是最大的,下有山东、山西、河南、中州、平果、贵州六大分公司,产量余1000万吨.我国主要氧化铝厂的生产工艺类型氧化铝是典型的大型复杂流程性工业,全世界90%以上的氧化铝直接采用的是经济的拜耳法生产流程,而我国氧化铝企业因矿质的不同,而分别选用不同的生产工艺。
烧结法:适于矿石品位含硅高、难溶的、中等资源品位的一水硬铝石,流程长、工艺复杂。
我国绝大部分老的氧化铝企业多采用这一方法进行氧化铝冶炼,如:山东铝厂、中州铝厂Ⅰ期、山西铝厂Ⅰ期。
烧结法氧化铝生产过程主要包括熟料烧成、熟料溶出、精液制备、分解和蒸发等主要的生产工序。
来自原料磨的生料浆通过回转窑烧制成易于溶出的铝酸钠熟料,再经碳分母液和一次洗液浸泡后进行溶出;此后通过赤泥分离洗涤、粗液脱硅、硅渣分离等工序生成的精液分别送至碳分和种分工序进行分解反应,析出氢氧化铝;种分母液经蒸发形成的种蒸母液送拜尔法碱液调配后给原矿浆配料;碳蒸母液则返回至原料磨配料。
析出的氢氧化铝送焙烧工序进行焙烧。
与拜耳法相比,烧结法主要在熟料烧成和碳分分解的控制部分是完全不同的两个过程。
拜尔法:拜尔法是国外氧化铝最广泛采用的生产工艺。
适于生产易溶的三水铝石和一水软铝石,处理中等品位铝土矿碱耗高、矿耗大是常规拜耳法生产氧化铝的缺点。
贵州铝厂Ⅰ期、平果铝厂采用此法拜尔法氧化铝生产过程主要包括预脱硅、溶出过程,赤泥洗涤、过滤过程,种分分解过程和氢氧化铝过滤、焙烧等主要的生产工序。
选矿拜尔法:可将A/S为4以上的铝土矿通过浮选成A/S为11.2的矿浆,可提高单管溶出系统的溶出率,工艺管道和罐内不易结巴。
中州铝厂Ⅱ期采用此法。
石灰拜尔法:与常规拜耳法流程相比,除适当加大石灰烧制和赤泥分离洗涤过程的生产能力外其它完全相同。
通过在溶出过程中添加过量石灰,除满足与TiO2反应所需的石灰添加量外,还需部分满足与铝土矿中的SiO2尽可能多地与CaO反应生成水合硅铝酸钙,使溶出过程中的脱硅产物的一部分由方钠石型的水合铝硅酸钠变为水化石榴石型的水合硅铝酸钙,从而大幅度降低溶出赤泥的N/S。
与混联法流程相比,取消了高热耗的熟料烧结过程及其相应的湿法生产系统,建设投资少,生产能耗低,但同时铝土矿和石灰石单耗相对较大。
(山西铝厂Ⅲ期)串联法:处理中低晶位铝土矿的适宜方法。
先以较简单的拜尔法处理矿石,最大限度地提取矿石中的氧化铝,然后再用烧结法回收拜尔法赤泥中的 Al2O3和 Na2O,可降低氧化铝生产的综合能耗,Al2O3的总回收率高,碱耗降低,产品成本可大幅度降低。
不增加建设投资和设备,可在现有混联法厂推广应用。
贵州铝厂、鲁能晋北(规划)。
并联法:由拜耳法、烧结法组成并联法氧化铝生产工艺。
采用此法生产的有:中州铝厂.混联法:由拜耳法、烧结法组成,是我图首创的适应高硅、低铁、难溶的一水硬铝石型铝土矿的一种方法在将近30年的生产实践中.不断地改进和发展,取得了可贵的经验.如采用经济溶出率、提高熟料铝硅比、降低铁铝比、提高溶出率、降低生料浆水分等一系列措施.使得混联法生产氧化铝技术经济指标先进.如氧化铝总回收率,一般年份为90%,最好年份为92.2%。
碱耗一般年份为78kg/t -Al,最好年份为59kg/t—A1。
该两项技术指标已达到和超过国外同类工厂水平。
但其也存在生产能耗相对较高,工艺流程复杂等缺陷。
我国山西铝厂Ⅰ期、贵州铝厂Ⅱ期、郑州铝厂采用此法生产。