氧化铝工艺流程图

拜耳法生产氧化铝的基本流程

⒈原矿浆制备。首先将铝土矿破碎到符合要求的粒度（如果处理一水硬铝土型铝土矿需加水量的石灰），与含有游离的NaOH的循环母液按一定的比例配合一道送入湿磨内进行细磨，制成合格的原矿浆，并在矿浆槽内贮存和预热。

⒉高压溶出。原矿浆经预热后进入压煮器组（或管道溶出器设备），在高压下溶出。铝土矿内所含氧化铝溶解成铝酸钠进入溶液，而氧化钛以及大部分的二氧化硅等杂质进入固相残渣即赤泥中。溶出所得矿浆称压煮矿浆，经自蒸发器减压降温后送入缓冲槽。

⒊压煮矿浆和稀释及赤泥分离和洗涤。压煮矿浆含氧化铝浓度高，为了便于赤泥沉降分离和下一步的晶种分解，首先加入赤泥洗液将压煮矿浆进行稀释（称赤泥浆液），然后利用沉降槽进行赤泥与铝酸钠溶液的分离。分离后的赤泥经过几次洗涤回收所含的附碱后排至赤泥场（国外有排入深海的），赤泥洗液用来稀释下一批压煮矿浆。

⒋晶种分解。分离赤泥后的铝酸钠溶液（生产上称粗液）经过进上步过滤净化后制得精液，经过热交器冷却到一定的温度，在添加晶种的条伯下进行分解，结晶析出氢氧化铝。

⒌氢氧化铝的分级与洗涤分解后所得氢氧化铝浆液送去沉降分离，并按氧化铝颗粒大小进行分级，细粒作晶种，粗粒经洗涤后送焙烧制得氧化铝。分离氧氧化铝后的种分母液和氢氧化铝洗液（统称母液）经热交换器预热后送去蒸发。

⒍氢氧化铝焙烧。氢氧化铝含有部分附着水和结晶水，在回转窑内经过高温

焙烧脱水并进行一系列的晶相转变制得含有一定γ—Al

2O

3

和α—Al

2

O

3

的产品氧

化铝。

⒎母液蒸发和苏打苛性化。预热后的母液经蒸发器浓缩后得到合乎浓度要求的循环母液，补加NaOH后又返回湿磨，准备溶出下一批矿石。

在母液蒸发过程中会有一部分Na

2CO

3

·H

2

O与水溶解后加石灰进行苛化使之

变成NaOH用来溶出下批铝土矿。

碱—石灰烧结法生产氧化铝基本工艺流程

1.生料浆的制备。将铝土矿、石灰(或石灰石)、碱粉、无烟煤及碳分蒸发母液按一定的比例，送入原料磨磨成料浆，经料浆槽调配合格即成生料浆，它是烧结合格熟料的物质基础。为了清除硫的危害，所以配有一定量的无烟煤。

2.熟料烧结。熟料烧结过程通常在回转窑内进行。调配合格的生料浆送入窑内在1200~1300℃的高温作用下发生一系列的物理化学变化，主要生成

Na

2O·Al

2

O

3

、Na

2

O·FeO

3

和2CaO·SiO

2

。并且烧至部分熔融，冷却后使之成为灰

黑色的块或粒状物料即熟料。

3.熟料溶出。熟料破碎到合乎要求的粒度后用稀碱溶液(生产上称调整液)

在湿磨内进行粉碎溶出。有用成分Al

2O

3

和Na

2

O转入溶液，即成为NaAl（OH）

4

溶液，2CaO·SiO

2和Fe

2

O

3

等杂质进入固相赤泥中。

4.赤泥分离及洗涤。为了减少溶出过程中Al

2O

3

和SiO

2

化学损失，赤泥和铝

酸钠溶液必须进行快速分离。为了回收赤泥附液中所带走的Na

2O和Al

2

O

3

，将赤

泥和进行多次洗涤后再排入堆场，或利用来生产水泥。

5.粗液脱硅，在熟料溶出过程中，2CaO·SiO

2

不可避免地与溶液反应，使溶

出后含120克/升Al

2O

3

左右的铝酸钠溶液中会含有5~6克升SiO

2

，生产上称粗液。

粗液中的SiO

2

在以后的碳酸化分解过程中又将随同氢氧化铝一同析出，使产品

不纯，为了保证产品氧化铝的质量，粗液必须进行专门的脱硅处理，使溶液中的

SiO

2

含量降到0.3克/升以下，经脱硅处理后的铝酸钠溶液称之为精液。脱硅后

固体产物称之为硅渣，硅渣中含有相当数量的Na

2O和Al

2

O

3

，需要返回配料加以

回收。

6.精液碳分。精液分解在分解槽中进行，连续不断地往分解槽中通入CO

2

气体，可以使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝（生产上称碳酸化分解简称碳分）。为了使氧化铝质量符合要求，分解到一定程度就停止通气。

7.氢氧化铝与母液分离并经洗涤后，焙烧得氧化铝。碳分母液少部分供配制溶出用调整液，大部分经蒸发浓缩到一定浓度后返回去配制生料浆。

拜耳—烧结联合法

碳酸钠铝土矿

含硅很低的优质铝土适宜用拜耳法处理，含硅高。铝硅比低的铝土矿，一般采用烧结法处理。

通常在高品位矿区总会产出一些低品位矿石。为了充分利用矿产资源。并用廉价的纯碱补偿拜耳法的苛性碱损失，降低生产成本，采用拜耳法和烧结法同时分别处理两种矿，这种方法称之为并联联合法。

当所处理的铝土矿是中等品位时，单独采用拜耳法或烧结法生产在经济上都是不够理想的。如果将矿石先经拜耳溶出，溶出后的赤泥再用烧结法进一步提取其中的氧化铝和氧化钠称串联联合法，此法能取得较好的经济效果。因为，这样可以使烧结法中投资最大的烧结，溶出、脱硅工序的设备规模大为缩小，亦即投资和加工费用大为降低，而拜耳法赤泥中的碱和氧化铝又能充分地回收。

对于中等品位的铝土矿采用串联法处理虽然能收到较好的经济效果，但目前烧结单纯拜耳法赤泥配制的低铝硅比生料因烧成温度范围窄而有一定的困难，而且烧结法部分所得出的铝酸钠溶液也很难恰好满足拜耳法所要求的补碱需要。

如果在拜耳法赤泥配制的生料中添加一部分低品位的铝土矿，将熟料铝硅比提高到便于烧结窑操作的范围，这不但改善了大窑的技术操作和使烧结法部分提供拜耳法部分所需要的碱，而且可以取得其它好的经济技术效果。这种兼有串联和并联特点的联合法称为混联联合法。

混联法生产氧化铝，这是在串联法基础上结合我国铝土矿资源的特点所创造的氧化铝生产新工艺。长期生产实践证明，这个方法是适应我国一水硬铝石的难溶和不均一性以及改进低铝硅比赤泥烧结问题的经济合理的生产方法。而且使碱耗与总回收率均已超过国内外先进水平，产品质量也较接近世界水平。这种方法的明显缺点是流程很长，单元过程很多。

该生产流程的主要特点是，采用拜耳法处理高铝硅比（A/S＞8）矿石，其赤泥经洗涤和过滤脱水后，用烧结法回收其中的氧化铝和氧化钠；烧结法除处理拜耳法赤泥外，还补配一部分低铝硅比（A/S=4~5）的矿，用以调节烧结法熟料铝硅比以适应烧结窑的技术操作并改善烧结法系统的技术经济指标，还充分利用了低品位矿石资源；烧结法拥有自己的独立生产系统———脱硅、碳分、蒸发等工序，有利于平衡拜耳法和烧结两系统的碱量和拜耳法赤泥浆的水分；以廉价的苏打加入烧结法以补偿生产过程的碱损失，它是通过把烧结法系统生产的部分精液送入拜耳法系统进行晶种分解来实现的。