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《氧化铝制取工——基础知识》 目 录 第一篇 氧化铝生产工艺 氧化铝生产基本原理 概述 氧化铝生产方法 铝酸钠溶液 原料制备 概述 配矿 磨矿 拜耳法配料 烧结法配料 石灰煅烧及石灰乳制备 熟料烧结 概述 熟料烧结的原理及工艺 煤粉燃烧与制备 硫在氧化铝生产过程中的危害及排硫方法 影响熟料窑产量和质量的因素 降低熟料烧结热耗的途径 溶出 烧结法熟料溶出 拜耳法铝土矿溶出 液固分离 概述 沉降 过滤 赤泥分离与洗涤 氢氧化铝分离与洗涤 脱硅 烧结法脱硅 拜耳法脱硅 铝酸钠溶液分解 概述 铝酸钠溶液的晶种分解 铝酸钠溶液的碳酸化分解 氢氧化铝焙烧 概述 氢氧化铝的焙烧原理及工艺 焙烧过程对氧化铝质量的影响 焙烧炉燃料及燃烧 母液蒸发 概述 母液蒸发的原理及工艺 蒸发器结垢的生成及清除 碳酸钠的苛化及回收 氧化铝生产的主要技术经济指标 氧化铝生产的主要消耗指标 降低氧化铝生产消耗的途径 资源的综合利用 第二篇 氧化铝生产设备 第十一章 固体输送设备 带式输送机 链式输送机 螺旋输送机 斗式提升机 翻车机 堆料机、取料机和堆取料机 气力输送设备 第十二章 流体输送设备 泵 气体输送设备 第十三章 磨矿及分级设备 球磨机 分级设备 第十四章 煅烧设备 石灰竖炉 回转窑 焙烧炉 第十五章 液固分离设备 沉降槽 过滤设备 第十六章 压力容器 压力容器基础 氧化铝生产中的压力容器 第十七章　除尘设备 旋风除尘器 袋式除尘器 静电除尘器 第十八章 其他相关设备 各类槽体 降温设备 主要阀体 第三篇 综合基础知识 第十九章 安全及环境保护 安全操作基础知识 安全用电基础知识 环境保护 职业健康与劳动保护 第二十章　相关法律、法规知识 劳动法 安全生产法 环境保护相关法律法规 第二十一章 管理知识 生产管理 技术管理 质量管理 第二十二章 职业道德 第一篇 氧化铝生产工艺 第一章 氧化铝生产原理 第一节 概　　述 一、氧化铝工业发展概况 1858年吕·查得里提出了铝土矿—苏打烧结法生产氧化铝的方法。由于在烧结过程中铝土矿中的Al2O3、SiO2与苏打反应生成不溶性的铝硅酸钠，造成氧化铝和苏打的大量损失。1880年由米尤列尔提出往苏打、铝土矿炉料中添加石灰石，使得烧结过程不生成或很少生成铝硅酸钠，大大减少了氧化铝和苏打的损失，后又改为添加石灰，以至发展成为今天的碱——石灰烧结法，这一方法是目前处理高硅铝土矿生产氧化铝的主要工业生产方法。1889—1892年奥地利人K.J.拜耳发明了用苛性碱溶液直接浸出铝土矿生产氧化铝的方法，为氧化铝的大规模生产和迅速发展开辟了道路。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，其经济效果优于其它生产方法。 烧结法和拜耳法是目前工业生产氧化铝的主要方法。 国外生产氧化铝绝大多数采用拜耳法，少数采用烧结法或拜耳-烧结串（并）联法。中国结合自己的资源情况，首创了拜耳-烧结混联法，极大地提高了氧化铝的总回收率。随着生产技术的不断提高，石灰拜耳法、选矿拜耳法等一些新的生产方法不断被应用到生产中来。我国氧化铝工业发展非常迅速，从1954年山东铝厂投产后，又相继建成了郑州铝厂、贵州铝厂、山西铝厂、中州铝厂和平果铝厂等，近几年来，原有各氧化铝厂的生产规模在不断扩大，新建和拟建的氧化铝厂也在不断增加。 二、氧化铝和氧化铝水合物 （一）氧化铝 存在于自然界中的氧化铝称为刚玉（α—Al2O3），是在火山爆发过程中形成的。它在岩石中呈无色的结晶，也可与其它氧化物杂质（氧化铬和氧化铁等）染（形）成带色的结晶，红色的叫红宝石，蓝色的叫蓝宝石。 工业氧化铝是各种氧化铝水合物经加热分解的脱水产物，按照它们的生成温度可以分为低温氧化铝和高温氧化铝两类。 通常电解炼铝用的氧化铝是α—Al2O3和γ—Al2O3的混合物。α—Al2O3它属于六角晶系，由于有完整坚固的晶格，所以它是所有氧化铝同质异晶体中化学性质最稳定的一种，在酸或碱液中不溶解。γ—Al2O3属于立方晶系，γ—Al2O3具有很大的分散性，化学性质较为活泼，易与酸或碱溶液作用。 （二）氧化铝水合物 氧化铝水合物是构成自然界各种类型铝土矿的主要成分。结晶的氧化铝水合物通常按所含结晶水数目不同，分为三水型氧化铝和一水型氧化铝两类。目前认为三水型氧化铝的同类异晶体包括：三水铝石、拜耳石和诺水铝石（或称新三水铝石）。一水型氧化铝的同类异晶体则包括一水软铝石和一水硬铝石。 除上述结晶的氧化铝水合物外，还有一种结晶不完善或低结晶氧化铝水合物称之为铝胶。如拟薄水铝石和无定型铝胶其结晶都不完善，它们都属于铝胶类。 氧化铝水合物的分类、命名及表示符号列于表1—1中。 表1—1 氧化铝水合物的分类及其表示符号 类 别 组