氧化铝的生产工艺及其化工泵选用简介

氧化铝的生产工艺及其化工泵选用简介
由于金属铝在地球中是以氧化铝的形式存在,所以要得到金属铝必须先制备氧化铝。制造氧化铝的方法有四种,分别是:碱法、酸法、酸碱联合法和热法。但目前用于工业生产的绝大多数是碱法。
碱法生产氧化铝,是用碱(NaOH或Na2CO3)来处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转换成铝酸钠溶液(即循环母液)。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物,将不溶解的残渣(由于含氧化铁而呈红,故称为赤泥)与溶液分离,经洗涤后弃去或综合利用,以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝,经与母液分离、洗涤后进行焙烧,得到氧化铝产品。碱法生产氧化铝的基本过程见下图:
焙烧
分离 Al(OH)3  Al2O3
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碱处理分离铝酸钠溶
液蒸发
铝矿石铝酸钠泥
浆母液循环母液
如何提高团队执行力
插花艺术论文赤泥(Fe、Ti、Si等杂质)峰峰值
碱法生产氧化铝又分为:拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法等三种。现详细介绍:
1、拜尔法(见下页--拜耳法生产氧化铝的基本流程图)。适于处理低硅铝土矿,尤其是在处理三水铝石型铝土矿时,具有其他方法所无可比拟的优点。
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拜耳法的两大过程:即分解与溶出。
1)铝酸钠溶液的晶种分解过程:分子比较低的铝酸钠溶液在常温下,添加氢氧化铝作为晶种,不断搅拌,溶液中的Al2O3便以氢氧化铝形式慢慢析出,同时溶液的分子比不断增大。
2)溶出:析出大部分氢氧化钠后的溶液,称之为分解母液,在加热时,又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物,这就是利用种分母液溶出铝土矿的过程。
交替使用以上两个过程就可以一批批的处理铝土矿,得到纯的氢氧化铝产品,构成所
谓拜耳法循环。拜耳法实质是如下反应在不同条件下交替进行:
Al2O3·(1或3)H2O+2NaOH+aq  2NaAl(OH)4+aq
聚苯乙烯磺酸钠
拜耳法的特点:①适合高A/S矿石(A/S指含量比。其中“A”指Al2O3含量;“S”指SiO2含量)A/S>9;②流程简单,能耗低,成本低;③产品质量好,纯度高。
拜耳法可分为美国和欧洲拜耳法。分别适用于三水铝石和一水软铝石。
2、烧结法(碱石灰烧结法)。基本原理是:使炉料中的氧化物经过高温烧结转变为铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3)、原硅酸钙和钛酸钙,用水或稀碱液溶出时,铝酸钠溶解进入溶液,铁酸钠水解为NaOH和Fe2O3·H2O沉淀,而原硅酸钙和钛酸钙不溶成为泥渣,分离除去泥渣后,得到铝酸钠溶液,在通入CO2进行碳酸化分解,便析出Al(OH)3,而碳分母液(主要成分为Na2CO3)经蒸发浓缩后可返回配料烧结、循环使用。Al(OH)3经过焙烧即为产品Al(OH)3。
碱石灰烧结法的特点:①适合低A/S矿石,A/S=3~6;②流程复杂,能耗高,成本高;③产品质量较拜耳法低。
3、联合法。适用于生产规模较大,可以兼有拜耳法和烧结法的优点,消除其缺点,取得更好的经济效果。联合法可分为:并联、串联和混联三种基本流程。适用于A/S=7~9的中低品位铝土矿。
其他制造氧化铝方法由于使用极少,在此不予介绍。
我国铝土矿资源主要集中在山西、贵州、河南、广西,合计储量占全国
85.5%。截至2003年我国已经建立了六大氧化铝生产基地:1)山东铝厂(烧结法);2)郑州铝厂(混联法);3)贵州铝厂(混联法);4)山西铝厂(混联法。目前国内最大的氧化铝厂);5)中州铝厂(烧结法);6)平果铝厂(拜尔法。为中美合资企业)。
铝土矿中的氧化铝主要以三水铝石【Al(OH)3】、一水软铝石【γ-
AlO(OH)】、一水硬铝石【α-AlO(OH)】状态存在。我国已探明的铝土矿储量中,

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