我国铝冶炼技术现状及发展趋势

我国铝冶炼技术现状及发展趋势
摘要:全面回顾了我国铝冶炼技术的发展现状,在分析了国内铝冶炼技术存在不足的基础上,指出了我国铝冶炼技术的发展趋势.
利福平注射液关键词:铝冶炼;技术现状;发展趋势
我国的铝冶炼工业经过几十年的发展,取得了前所未有的成绩,2000年氧化铝产量达429万t,铝锭283万t,我国已成为世界铝生产和消费的大国.这一成绩的取得,与科技的贡献是不可分的.现就我国氧化铝和电解铝方面所取得的成绩作一回顾,并就我国氧化铝生产技术的发展趋势作一分析.
1 氧化铝生产技术
我国铝土矿资源绝大多数为一水硬铝石,高铝、高硅、低硫、低铁、中低铝硅比,Al2O3,含量一般在40%-75%,SiO2含量一般在4%-18%,铝硅比小于4的占7. 42%,4—7的占%,7—10的占%,大于10的仅占%. 由于我国铝土矿资源的这一显着特点,国内氧化铝生产大多采用混联法,此外,还有拜耳法和烧结法.
氧化铝生产所取得的主要技术成就
万向联轴器
1矿石均化和多碎少磨技术,包括矿山块矿石及进厂碎矿石均化, 多碎少磨提高了磨矿效率,降低了磨矿成本;
2烧结法熟料烧成强化技术,包括高品位铝土矿强化烧结技术、铝土矿浮选精矿强化烧结技术、生料浆配料、非饱和配方、石灰配料和高浓度碳酸化分解,生料加煤排硫、窑体改造及操作改进、单喂料;
3烧结法熟料溶出技术,包括低苛性分子比溶出、高碳酸钠浓度二段磨溶出、低碳酸钠浓度一段磨溶出;
4粗液脱硅技术,包括高压釜间接加热连续脱硅、管道化间接加热连续脱硅、深度脱硅;
5拜耳法强化溶出技术,包括管道化溶出、单管预热一高压釜溶出、管道一停留罐溶出、混联法中的拜耳法不平衡溶出、新型高压隔膜泵;
6一水硬铝石选矿一拜耳法生产氧化铝技术, 该技术将选矿技术和拜耳法有机结合,有效地利用了我国大量的中低品位铝土矿,降低了氧化铝的生产成本;
7赤泥分离技术,包括絮凝沉降分离、Φ 42m × 6m 大型钢索扭矩沉降槽、 100m2辊子卸料真空转鼓过滤机、385m2单筒凯利叶滤机;
8分解技术,包括连续碳酸化分解、4400m3大型平底分解槽、245m2 立盘过滤机、51 m2水平盘式过滤机、270m2大型板式换热器、27m2水平带式真空过滤机;
9氧化铝闪速焙烧技术,包括美国闪速焙烧炉、丹麦气体悬浮燃烧炉;
10蒸发技术,包括降膜蒸发器,高效闪蒸器等.
此外,在多品种氧化铝生产,赤泥综合利用、镓回收、仪表及生产过程自动控制等方面也取得了很大的成绩.
存在的主要问题
1原料质量差、铝土矿A/S低
专项审计我国铝土矿资源与国外三水铝石和一水软铝石相比,原料质量差,铝土矿A/S 低,需要高温高压溶出,这给氧化铝生产带来了困难.
2能耗高
由于混联法既有完整的拜耳法系统,又有完整的烧结法系统,流程异常复杂.接踵而来的是能耗很高,
就是处理铝硅比约为10的优质矿石,能耗仍高达 38GJ/t 氧化铝,是国外一般拜耳法的3倍多.很显然,随着矿石品位下降, 经济的拜耳法比例减少,昂贵的烧结法比例增加,能耗还要增加.
3产品质量不高,多为中间状氧化铝
目前国内冶金级氧化铝产品多为中间状氧化铝,产品粒度较细,产品的磨损指数较大,要很好满足现代电解铝工业大型预焙槽的要求,还要加快砂状氧化铝的开发.
4产品结构不合理
目前我国氧化铝厂多以生产冶金级氧化铝产品为主,产量达406万t,而非冶金级氧化铝产品的年产量23万t左右,与市场需求相比差距很远.
5技术的产业化程度需要进一步提高
这几年,铝行业开发了不少先进技术,但是推广应用的程度还不够,今后要进一步在项目立项、研发和产业化的各个环节加强与生产的结合,提高技术成果的产业化率.
氧化铝冶炼技术的发展方向
1加速铝土矿选矿工艺的产业化步伐
铝土矿选矿工艺研究通过“九五”科技攻关,已经完成了工业试验,形成了一套完整的工艺路线,“十五”期间要加快该技术的产业化,并开展铝土矿的反浮选技术研究.
2强化和革新现有生产方法
安持人物琐忆
溶出是拜耳法的关键工序.我国现在已经有了3种强化溶出技术:
a、长城铝业公司引进的德国管道化溶出;
b、山西铝厂引进的法国单管预热一高压釜溶出;
c、我国自行开发的管道一停留罐溶出.
应该在总结生产实际效果的基础上,尽快推广应用.
强化熟料烧结过程,如降低烧成温度,改变供料方式,改进窑体结构等,其次是提高溶液浓度,强化湿法各工序.采用各种添加剂,例如沉降絮凝剂、过滤助滤剂、分解添加剂、溶出添加剂等,可以显着强化生产过程,而且很容易被工业上采用.种子搅拌分解是氧化铝生产中贮存液量最多,时间最长的工序,它的强化必将显着提高工厂的生产能力.3加快砂状氧化铝生产技术的攻关,提高我国氧化铝产品质量
我国氧化铝工业由于以一水硬铝石型铝土矿为主要生产原料,致使种分和碳分分解原液的氧化铝浓度高、苛性比值也较高,生产砂状氧化铝的技术难度较大.“ 十五”期间要重点解决铝酸钠溶液分解过程粒子成核控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品粒度控制技术、铝酸钠溶液分解过程产品强度控制技术和添加剂强化分解技术等.通过科技攻关,形成一套适合我国砂状氧化铝生产技术.
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4加快氧化铝技术成果的产业化
加快石灰拜耳法、双流法新技术、间接加热连续脱硅、高效沉降槽、降膜蒸发技术等技术在氧化铝生产过程中的产业化应用,进一步降低生产能耗和生产成本.
2 电解铝生产技术
目前铝全部采用熔盐电解方法生产,其生产设备从较早的单一侧插自焙槽,发展到拥有侧插自焙、上插自焙、预焙槽等各种槽型.
我国已完成了180kA、280kA和320kA的现代化预焙槽的工业试验和产业化. 以节能增产和环保达标为中心的技术改ca1192
进与改造,促进自焙槽生产技术向预焙槽转化,获得了巨大成功.我国已经成为大型预焙槽开发的先进国家.
电解铝所取得的主要技术成绩
1大型预焙槽的开发
1992年完成180kA预焙槽工业试验,电流效率达到 93 %, 铝直流电耗达13 800kW·h/t左右,生产工艺技术条件与
160kA槽基本相同.
1996年完成了280kA预焙槽工业试验, 这一技术已成功地应用于焦作万方铝业集团公司.目前电流效率达到93%以上,
铝直流电耗达13 400kW·h/t左右, 生产运行平稳.
2000年完成了320kA大型预焙槽工业试验,电流效率达%,平均铝直流电耗13192kW·h/t,达到了法国铝业公司开发的AP—30大型电解槽的技术指标, 最近已和印度一家公司签定
了技术转让合同,实现了技术的输出.
2计算机控制技术

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