有色金属冶金 教学课件 作者 王鸿雁 主编 重金属冶金氧 化 铝 生 产.ppt

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1、氧化铝生产山东工业职业学院冶金学院铝土矿拜耳-烧结联合法拜耳法烧结法氧化铝融盐铝电解原铝铝材铝材制备流程金属铝在各主要工序能耗分布铝土矿储量丰富国单位：×108吨国家储量基础储量几内亚5674澳大利亚4487牙买加2025巴西1829印度7.714中国723越南44返回17地球上的铝土矿92%为三水铝石型（易处理）8%为一水硬铝石型（难处理）我国铝土矿98%属此类型其中大部分为含硅高提取Al2O3能耗高、成本高全球铝土矿资源氧化铝及其化学制品的用途铝电解制备金属铝90%以上多品种氧化铝:电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷、磨料、防火

2、剂、造纸、制药等。国内外不少氧化铝厂都注意发展多品种氧化铝生产，例如活性氧化铝、低钠氧化铝、喷涂氧化铝、γ—Al2O3、超细α—Al2O3微粉、高纯氢氧化铝及铝胶等，这些供炼铝以外其它用途的多品种氧化铝约占整个氧化铝产量的8%，而品种已达150种以上。●产业规模：世界第三●生产厂家：6个氧化铝厂、130多个电解铝厂、1100多个铝加工厂●2002年产量：541万吨氧化铝、435万吨原铝、275.68万吨铝材中国的铝工业概况1）氧化铝提取：能耗比国外高2-3倍，国内所需的氧化铝50%靠进口。2）铝电解：平均能耗比国外高20%、污染严

3、重。中国铝工业技术现状国际现货氧化铝价格走势图国内铝产量1996--2001年我国铝工业的产量情况单位：万吨产品名称2002年1997年1998年1999年2000年2001年氧化铝541292.20334.00383.70432.68474.62电解铝435203.50243.50259.80282.77进口氧化铝457109.44157.49162.32188.17333世界氧化铝工业技术发展动态宗旨:减少投资和运行成本;改善能源效率;加强环境保护、安全和健康；满足用户要求。世界氧化铝工业最优先级研究与开发需求1技术要求研发响

4、应潜在回报技术/经济风险影响1、提高分解率的方法研究可供选择的方法（化学方法与物理方法）来提高分解率，而维持产品质量，充分认识分解机理，开发高效催化剂高高·增加产量相当于降低单位能耗·减少分解槽等价于降低每吨氧化铝投资（对老厂和新厂项目）·维持产品质量可能是一个挑战2、把一水铝石型铝土矿转换成更有利的状态估计转换一水铝石到三水铝石或某些中间态的直接收益和副产品效益，确认中间态产物，热力学上研究有效的转换工艺选择方案中等中等·与转移到低温溶出相关的节能·消除了苛性化草酸盐破坏，脱硅种子洗涤，减少加热装置·氧化铝性质得到改善，杂质减少

5、技术要求研发响应潜在回报技术/经济风险影响3、铝土矿残渣的高效利用和惰性化处理进行专家会议或研讨，提出可能的方案，研究惰性化方案，与其它部门和工业界协作，对残渣进行综合利用中等高高·减少残渣贮放，节省投资·大大减少残渣堆场，改善持续性和环境责任4、直接还原铝土矿或其它铝材料检验本工艺的局限性，建立基础数据库，鉴别和评估还原工艺方案，确定反应装置材料要求高高·生产铝的能量大大减少·消除了拜尔法工艺设备和苛性碱·减少劳动力·对环境、安全和产品质量存在未知的影响世界氧化铝工业最优先级研究与开发需求2技术要求研发响应潜在回报技术/经济风险

6、影响5、全自动化和改善的控制策略比较氧化铝工业与其它工业的状况，开发更可靠的传感器和仪表来检测腐蚀环境，为拜尔法工艺开发预测模型适中适中·生产率和能量效率大大改善·人力减少·在危险环境中的人力减少·更好的产品质量和均匀性6、从铝土矿和其选矿中除去杂质充分了解铝土矿，评估将来要求，为了增加可提取的氧化铝的分解率，开发改变铝土矿的方法，开发改变铝土矿的方法，开发化学法和生物法为铝土矿除去杂质高适中·增加母液产率（降低碱耗）·增加产量，降低每吨氧化铝投资·最大化利用铝土矿藏量·较小影响氧化铝质量世界氧化铝工业最优先级研究与开发需求3技术

7、要求研发响应潜在回报技术经济风险影响7、从拜尔法母液中除去杂质更好掌握各种有机物，确定它们的相对影响，检验各种选择性除杂方案，包括一些技术适中高适中·增加母液产率（降低碱耗）·增加产量，降低每吨氧化铝投资·最大化利用铝土矿藏量·较小影响氧化铝质量8、知识管理和最佳操作基准把氧化铝工业操作与工业比较（如化工、石化、电力）开发信息管理工具和知识管理技术，为工程设计建立工业标准和规范适中高高为以下各项创造潜力：·更有效的操作·减少人力和人力暴露到去除结疤·降低维持费用·通过更好的工艺控制和预测模型改进产品质量世界氧化铝工业最优先级研究与

8、开发需求4技术要求研发响应潜在回报技术经济风险影响9、较大幅度降低碱耗按照定位和数量，确定现行的碱耗，开发方法来改变铝土矿化学以便降低碱耗，掌握理解DSP，研究若干途径改变它的化学，以便减少碱耗高适中高·由于碱耗减少，大幅度节省费用·减少处理危险物