氧化铝工艺讲稿打印版.doc

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 1.碱石灰烧结法是处理高硅铝土矿生产氧化铝的主要方法。 2.拜耳法是处理低硅铝土矿，特别是三水铝石性铝土矿的有效方法。 二、氧化铝和氧化铝水合物 1.电解炼铝所用氧化铝是a—Al2O3和v—Al2O3的混合物。 2.按结晶水数目不同，氧化铝水合物可分为三水型和一水型两种，三水型氧化铝的同类异晶体主要包括三水铝石、拜耳石、诺尔石。一水型氧化铝主要包括一水软铝石和一水硬铝石。另外还有结晶不完善的铝胶，主要有拟薄水铝石和无定性铝胶。 三、铝电解用氧化铝 1.碱法生产的成品氧化铝，除了主要成分Al2O3外，往往含有少量的SiO2、Fe2O3、Na2O和H2O等杂质。 2.用于表征氧化铝物理性质的指标有安息角、a—Al2O3含量、容重、粒度、比较面积以及磨损数等。 3.安息角较大的氧化铝产品在电解质中较易溶解，能够很好的覆盖于电解质结壳上，飞扬损失小。 4.产品氧化铝中，a—Al2O3含量越高，说明焙烧越充分。a—Al2O3含量升高将使氧化铝产品的吸湿性变差。a—Al2O3在电解质中的溶解性能较v—Al2O3差。 5.通常容重较小的氧化铝有利于在电介质中的溶解。 6.氧化铝产品的粒度必须适当，粒度过粗在电解质的溶解速度慢，甚至沉淀。过细则飞扬损失增大。 7.比较面积越大的氧化铝产品，在电解质中的溶解性能好、活性大，但容易吸湿。 8.目前根据氧化铝产品的物理性质通常将氧化铝分为砂状、面粉状和中间状三种类型。 9.砂状氧化铝在物理性质上具有平均粒度较粗、组成比较均匀、细粒子和过粗的粒子均较少、比表面积大、强度高、流动性好等特点。 四、铝土矿及其它铝矿石 1.以氧化物的形式表示铝土矿的组成是，其主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2等。 2.根据铝土矿中含铝矿物的主要存在形态，通常将铝土矿分为三水铝石型，一水软铝石型、一水硬铝石型。 3.评价铝土矿的质量不仅要看它的化学组成、铝硅比的高低，而且要看铝土矿的类型。 4.铝土矿的类型对氧化铝的可溶性影响较大，三水铝石最易溶于苛性碱溶液，一水软铝石次之，一水硬铝石最难溶。 5.我国铝土矿化学成分上具有高铝、高硅、低铁的特点，类型上基本为一水硬铝石型。 第二节 氧化铝生产方法 一、氧化铝生产方法概述 1.氧化铝生产过程就是从铝矿石中提取氧化铝使之与杂质分离的过程。 2.目前已经提出的氧化铝生产方法可分为碱法、酸法、酸碱联合法、电热法、高压水化学法等。 3.碱法生产氧化铝工艺按生产过程的特点可以分为拜耳法、烧结法和联合法（包括并联、串联、混联联合法），目前工业上普遍采用碱法生产氧化铝。 二、拜耳法生产氧化铝的原理和基本工艺流程 1.拜耳法主要用于处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时有流程简单、作业方便、能量消耗低、产品质量好等优点。 2.拜耳法生产氧化铝的基本流程主要包括原矿浆制备、溶出、溶出矿浆的稀释及赤泥的分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝的分离和洗涤、氢氧化铝的焙烧、母液蒸发及苏打的苛化等工序。 3.掌握拜耳法的生产原理和工艺流程图。 三、.烧结法生产氧化铝的原理和基本工艺流程 1.碱石灰烧结法是处理高硅铝土矿行之有效的生产方法。 2.碱石灰烧结法的主要工序包括生料浆制备、熟料烧成、熟料溶出、赤泥的分离及洗涤、粗液脱硅、硅渣分离、精液的碳酸化分解和晶种分解、氢氧化铝的分离和洗涤、母液的蒸发、氢氧化铝的焙烧等。 3.掌握烧结法生产氧化铝的原理和工艺流程。 四、联合法生产氧化铝 1.理解各种联合法生产氧化铝的工艺设计基础。 2.掌握中州分公司氧化铝生产的工艺特点。 中州分公司采用并联法工艺生产氧化铝。拜耳法向烧结法系统排盐减少了纯拜耳法的苏打苛化工序。烧结法向拜耳法提供石灰，使烧结法系统的二氧化碳气体更加富裕。拜耳法系统对选矿工艺和拜耳法工艺进行了合理的组合，溶出系统采用双流法工艺等形成了中州特色的选矿拜耳法工艺，后继又成功开发了溶出系统的后增浓工艺。烧结法系统依托强化烧结法技术，后续又扩张了与原流程并联的低温拜耳法工艺。特种氧化铝厂是基于烧结法系统工艺特点对产品进行的深度开发。 第三节 铝酸钠溶液 一、相系图 1.研究铝酸钠溶液的目的在于了解氧化铝在氢氧化钠溶液中的溶解度及溶液浓度和温度的关系。 2.在氧化铝生产过程中，铝酸钠溶液平衡的苛性比值随着溶液Na2O浓度的升高而降低。 3.在氧化铝生产中，对一平衡的铝酸钠溶液而言，若降低温度，其溶液将出现过饱和现象，溶液将具备析出氢氧化铝的能力。 4.在氧化铝生产中，对一平衡的铝酸钠溶液而言，若降低温度，其溶液将出现不饱和，溶液将具备溶解氢氧化铝的能力。 二、铝酸钠溶液的浓度及苛性比值 1.铝酸钠溶液的浓度：分析报出的浓度主要有A、