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时间:2018-10-01
《【最新整理】国内氧化铝的生产及发展状况》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、国内氧化铝的生产及发展状况 近年来,我国氧化铝行业迅猛发展,这不但为轻金属工业的发展提供了有力的支撑,也给相关产业的发展提供了机遇。为了全面反映我国氧化铝的生产和发展情况,笔者搜集了国内氧化铝行业生产和发展的信息和资料,希望为氯碱、氧化铝及相关行业生产企业的生产经营和发展规划提供参考。1氧化铝的生产方法氧化铝的生产方法大致可分为4种,即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。目前世界各国生产氧化铝的工业装置几乎全用碱法。碱法生产氧化铝又分为拜尔法、烧结法和拜尔-烧结混联等几种流程。1.1拜尔法用烧碱处理矿石是德国化学家K.J.Bayer博士于1889年提出的,故称为拜尔法。它适于处理低硅铝
2、土矿,尤其是在处理三水铝石型铝土矿时,具有其他方法无可比拟的优点。目前,全世界90%以上的氧化铝和氢氧化铝是采用拜尔法生产的。因处理的矿石不同,拜尔法又分高温拜尔法和低温拜尔法。拜尔法的基本流程:用烧碱处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液,矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分硅则成为不溶解的化合物;将不溶解的残渣(由于含氧化铁而显红色,故称为赤泥)与溶液分离,洗涤后弃去或回收综合利用其中的有用组分;纯净的铝酸铺溶液分解析出氢氧化铝;氢氧化铝与母液分离,洗涤后进行焙烧,得到氧化铝产品;分解母液可循环利用处理另一批矿石。拜尔法的特点是适用于高铝硅比(>9)的矿石,流程简单,能耗低,
3、成本低。拜尔法工艺主要包括以下过程。(1)原矿浆制备。把原料(如铝土矿、石灰、铝酸钠溶液)按一定比例配制成化学成分、物理性能都符合溶出要求的原矿浆。(2)溶出。溶出的目的是将铝土矿中的氧化铝水合物溶解成铝酸钠溶液。溶出效果直接影响拜尔法氧化铝的经济技术指标。溶出工艺的选择取决于铝土矿的化学组成及矿物组成的类型:三水铝石型铝土矿采用低温拜尔法路线(印度尼西亚和澳大利亚所产铝土矿几乎全是三水铝石型矿石);一水铝石型铝土矿宜采用高温拜尔法路线(我国所产铝土矿几乎全部为一水铝石型矿石);有的企业采用高温法和低温法串联工艺以应对矿石组分的变化,提高矿石中氧化铝成分的回收率。(3)赤泥分离洗
4、涤。溶出矿浆经稀释后,进行赤泥沉降分离,赤泥用压滤机压出,在堆场堆存或进行综合利用,分离出的溶液送往晶种分离(种分)系统。(4)种分。将上述铝酸钠溶液进行降温,并加入氢氧化铝作晶种,在搅拌条件下,不断从溶液中析出氢氧化铝。(5)氢氧化铝分离、洗涤。氢氧化铝浆液在过滤机内分离,大部分氢氧化铝不经洗涤直接返回种分槽作晶种,其余的经洗涤后得半成品氢氧化铝。(6)种分母液蒸发。将结晶后多余的水分排出,保持循环系统液量平衡,使母液浓度符合拜尔法溶出铝土矿配制原矿浆的要求。(7)焙烧氧化铝。在较高温度下脱去氢氧化铝的附着水和分子水,并使其晶型发生改变,制得符合不同用途的氧化铝。1.2烧结法烧
5、结法是法国人勒·萨特里在1858年提出的,比拜尔法工艺早提出30年左右。烧结法的基本流程:高温烧结炉料,使其中的氧化物转变为铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3)、原硅酸钙(2Ca0·SiO2)、钛酸钙(CaO·TiO2);用水或稀碱溶液溶解,铝酸钠溶解进入溶液,铁酸钠水解为烧碱和Fe2O3·H2O沅淀,而原硅酸钙和钛酸钙不溶而成为泥渣;分离出泥渣,得到铝酸钠溶液;向铝酸钠溶液中通入CO2进行碳酸化分解,析出氢氧化铝;碳分母液(主要含纯碱)经蒸发浓缩后可返回配烧结料,循环使用;氢氧化铝经焙烧得氧化铝产品。烧结法的特点是适用于低铝硅比(3-6)的矿石,流程复
6、杂,能耗高,成本高。烧结法工艺主要包括如下过程。(1)原料准备。用铝土矿、石灰石、纯碱、循环母液等组分制取细磨料浆。(2)熟料烧结。上述细磨料浆在熟料窑中高温煅烧,制取主要含铝酸钠、铁酸钠和硅酸二钙等组分的熟料。(3)熟料溶出。将熟料中的铝酸钠转入溶液,经分离、洗涤后去除不溶性残渣(赤泥)。(4)脱硅。使进入溶液的氧化硅生成不溶性化合物,并进行分离,生产高硅量指数的铝酸钠溶液。(5)碳酸化分解。用二氧化碳分解脱硅后的铝酸钠溶液得到氢氧化铝,氢氧化铝饱和后析出,与碳酸钠母液分离,洗涤,得到中间产品氢氧化铝。(6)分解母液蒸发。氢氧化铝分离洗涤过程中排出的碳酸钠母液经蒸发排出过量水分
7、,得到的浓缩纯碱溶液循环回原料准备工序。(7)氢氧化铝焙烧。同拜尔法流程。1.3混联法工艺混联法是烧结法和拜尔法的结合,主要目的是采用2种工艺路线提高矿百的溶出率,适用于品位高但单一工艺条件下的溶出率低、排出赤泥中氧化铝含量高的铝土矿。其工艺过程是:混合磨制好的铝矿石与石灰循环碱液,经螺旋分级得到合格原矿浆,矿浆经旋流除砂后送预脱硅工序。在脱硅后的矿浆中加入循环碱液,然后进入溶出工序,溶出后的矿浆经闪蒸降温后用赤泥液稀释,再经旋流器分离;粗砂用于烧结法配料,细砂溶液和洗液进分离沉
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