轻金属冶金学期末复习

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1、轻金属冶金学知识点总结重庆科技大学（一）Al2O3生产知识点归纳拜耳法的生产的基础知识1.三水铝石、拜耳石、詻耳石是Al（OH)3[Al2O3.3H2O]的同素异形体。2.一水软铝石、一水硬铝石是AlOOH[Al2O3.3H2O]的同素异晶体。3含铝矿石：铝土矿、明矾石、霞石，我国铝土矿的特点：高Al、高Si、低Fe。4，Al2O3按物理性质可以分为三种：面粉状态、中间状、砂状。注意第一和第三者的比较吧。5，常见的比值关系：（1）铝硅比：铝土矿中Al2O3和SiO2的质量比。符号“A/S”。（2）硅量指数：在NaAl(OH)4溶液中，Al2O3和SiO2

2、的质量比，符号“A/S”。（3）苛性比：在NaAl(OH)4溶液中，Na2O和Al2O3的物质的量之比，符号“αk”(4)碱比：Na2O/【Al2O3+Fe2O3】，，是物质的量之比。（5）钙比：CaO/SiO2的物质的量之比。（6）铁铝比：Fe2O3/Al2O3的物质的量之比。6，Na2O，在NaAl(OH)4溶液中的存在形式有四种：（一般会有计算题的考题）（1）以Al2O3和NaOH形式存在的Na2O，叫做苛性碱，符号Na2Ok或Na2O苛（2）以碳酸钠形式存在，叫做碳酸碱。符号Na2Oc或Na2O碳（3）以硫酸钠形式存在，叫做硫酸碱。符号Na2Os

3、或Na2O硫（4）最后一种叫做全碱，由苛性碱和碳酸碱组成。符号Na2O全或Na2O总或7，Na2O-Al2O3-H2O体系，了解一二三四各区域的重要的特征。8关于NaAl(OH)4溶液的性质和结构，不同浓度有不容的结构。9，拜耳法的原理和流程：原理：（1）用NaOH溶液溶出铝土矿所得到的铝酸钠溶液再添加晶种，在不断搅拌的条件下，溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出。（2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的一批铝土矿。流程：铝土矿的溶出；溶出液的蒸发；晶种分解；分解母液的蒸发。10循环效率（E）：一吨Na2O在一次拜耳法中循环所产生的Al2O3的

4、量。11，苛化与反苛化：苛化过程：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3+2NaOH，即是生成苛性碱（NaOH）的反应，所以叫做苛化过程。反苛化过程：就是上反应的逆反应。12晶种分解是拜耳法的关键工艺过程：主要反应是Al(OH)4-+xAl(OH)3=x+1AlOH3+OH-13预脱硅作业：在100度左右将原矿浆长时间搅拌，使大部分氧化硅在原矿浆溶出之前的预热阶段成为钠硅渣结晶析出，从而减轻预热器、压煮器的结垢程度和清理程度。14，为什么要进行预脱硅作业：在高温溶出过陈中，由于氧化硅进入溶液后又逐渐成为钠硅渣析出，使热交换器、压煮器结垢，传热系数严重下

5、降。因此，当处理氧化硅含量较高时，且以高岭石或其他易溶矿物存在的铝土矿时，在生产上将对原矿浆进行预脱硅作业。烧结法的相关重要知识总结：1，简述烧结法生产氧化铝的原理？2，铝酸盐烧结过程中硫的危害与防治？3，孰料溶出过程的主要反应是？4，孰料溶出过程中，二次反应时什么？什么是二次损失？5，二次反应的影响因素和抑制措施？6，孰料溶出过程中，一次反应是什么？什么是一次损失？7，铝酸钠脱硅过程的实质是？8，烧结法生产中氧化铝过程中铝酸钠溶液为什么要先进行一次压煮脱硅后再进行添加石灰的二次脱硅？9，简述碳酸化分解过程中氧化铝的析出行为？10，分解母液通常进行蒸发的

6、主要目的是？11，烧结法生产氧化铝和拜耳法生产氧化铝有什么区别？1，解答：将铝土矿与一定数量的苏打石灰配成炉料，在回转窑内进行高温烧结，炉料中的Al2O3和Na2CO3反应生成可溶性的铝酸钠（Na2O.Al2O3）杂质Fe2O3、SiO2和TiO2分别生成Na2O.Fe2O3、2CaO.SiO2、CaO.TiO2。Na2O.Fe2O3水解成NaOH和Fe2O3.H2O用Na2CO3溶出得到NaAl(OH)4溶液，2CaO.SiO2和CaO.TiO2、Fe2O3.H2O进入赤泥，进行赤泥分离与洗涤。再经过专门的脱硅，则可得到纯净的NaAl(OH)4溶液，再

7、碳酸化分解，析出AlOH3，再经过煅烧后得到Al2O32，（1）解答：NaSO4含量超过70%，烧结过程便遇到严重困难（2）NaSO4熔点很低（884oC），与Na2CO3形成共晶，熔点826oC，因此在烧结还未反应充分进行之前NaSO4便已熔化，使孰料中粗液增加，造成孰料窑结圈。防治措施：限制硫的来源，每种硫含量小于10%，铝土矿中将s含量小于0.1%从流程中排硫，加入固体还原剂，是的箱单相当量的S转化为二价硫化物,出。3解答：书上有详细解答。主要知道大致的走向就可以了。4，2CaO.SiO2是不溶于水的，但在溶出过程中赤泥中的2CaO.SiO2可与铝

8、酸钠溶液发生一系列的化学反应，使已溶出的Al2O3.H2O又有一部分重新转入赤泥