氧化铝-烧结法黑白版(you).ppt

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1、第四章烧结法生产氧化铝4.1碱石灰烧结法的原理和工艺流程4.2烧结法工序生料浆的制备熟料烧结熟料溶出铝酸钠溶液脱硅分解制备氧化铝4.1碱石灰烧结法的原理和基本流程烧结是使原料中的Al2O3转变为易溶于水或稀碱液的化合物(Na2O·Al2O3)从而使二氧化硅和氧化铁、氧化钛等杂质转变为不溶于水或稀碱液的铁酸钠、原硅酸钙、钛酸钙等化合物，以便在下一步溶出过程中将有用成分和有害杂质分离出来。Al2O3+Na2O→NaAlO2→NaAlO2焙烧溶解生料浆的制备熟料烧结熟料溶出铝酸钠溶液脱硅分解:种分+碳分氢氧化铝分离、洗涤氢氧化铝焙烧碳分母液蒸发烧结法工艺流程烧

2、结法配料：为了保证炉料中各组分在烧结时能生成预期的化合物，因此各组分间必须严格地保持一定的配合比例，即配料。配料指标：烧结法生料浆的配料指标主要根据烧结反应来确定。即使各原料经烧结过程形成Na2O·Al2O3和Na2O·Fe2O3，以及2CaO·SiO等。碱比是指生料浆中氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比。钙比是指生料浆中氧化钙与氧化硅的分子比。我国一般是低碱高钙配方。1生料浆的制备烧结法2熟料烧结烧结过程的目的就是要使调配合格后的生料浆在熟料烧结窑中高温烧结，使生料各成分互相反应。使其中的Al2O3尽可能转变成易溶于水或稀碱溶液的Na2O·Al2O3，而使

3、Fe2O3转变成易水解的Na2O·Fe2O3，SiO2等杂质转变为不溶于水或稀碱溶液的2CaO·SiO2，并形成具有一定容积密度和孔隙率、可磨性好的熟料，以便在溶出过程中将有用成份与有害杂质较好的进行分离，最大限度提取氧化铝和回收碱。回忆：原料组成？烧结法熟料烧结主要反应烧结过程中硫的行为和脱硫措施烧结过程工艺2熟料烧结烧结法熟料烧结主要反应烧结过程中硫的行为和脱硫措施烧结过程工艺熟料烧结发生的主要反应是：(1)A12O3与Na2CO3反应，生成铝酸钠固溶体；（摩尔比必须大于1）(2)SiO2与CaO反应，生成2CaO·SiO2；(3)Fe2O3和Na2

4、CO3反应，生成铁酸钠固溶体。(4)TiO2和CaO烧结反应的生成物是CaO·TiO2(钙钛矿)。另外还发生副反应2熟料烧结烧结法熟料烧结主要反应烧结过程中硫的行为和脱硫措施烧结过程工艺熟料烧结过程反应顺序：(1)～550℃脱水；氧化铝、氧化铁、高岭石(2)>700℃生成NA（1150℃）和NF（1000℃）；偏高岭石和碳酸钠反应生成霞石（750℃～900℃）；(3)～900℃生成铝酸钠反应加强；(4)～1000℃霞石与石灰生成铝硅酸钠和C2S；(5)~1200℃铝硅酸钠被CaO分解为NA和C2S2熟料烧结烧结法熟料烧结主要反应烧结过程中硫的行为和脱硫措

5、施烧结过程工艺2熟料烧结硫的来源：原料、燃料、生产用水；硫对氧化铝生产造成的危害（1）生料中含有的硫能使碱耗增加（NaO→Na2SO4）。（2）熟料中的Na2SO4升高对大窑操作带来困难。（3）在蒸发过程中Na2SO4与Na2CO3形成复盐析出，严重影响蒸发作业的进行。排硫措施：加固体还原剂（生料加煤）烧结法熟料烧结主要反应烧结过程中硫的行为和脱硫措施烧结过程工艺2熟料烧结五个阶段空气温度/℃熟料温度/℃发生反应烘干800～25080～150脱除吸附水预热1200～800150～600脱除结晶水分解1500～1200600～1000以上碳酸盐分解，铝、铁

6、开始反应烧成>1500>1250氧化钙分解铝硅酸钠冷却>1500<1000。回转窑最重要的组成部分就是筒体，一般回转窑的规格也是按筒体长短及内径大小而规定的。筒体内有耐火砖，以用于物料与筒体的隔热。一般回转窑筒体的中心线与地面的水平线成一定的倾角。筒体的支撑是通过支撑装置来完成的。筒体的进料端有窑尾，出料端有窑头。喷嘴就在窑头的末端。它的作用就是给物料加热，从而使物料充分反应。筒体的外端有大齿轮，它与小齿轮链接。电机带动小齿轮，小齿轮再带动大齿轮，实现筒体带动物料搅动，使物料充分反应，达到理想的化学反应。回转窑烧结法3熟料溶出熟料溶出的目的就是将熟料中：

7、Na2O·A12O3尽可能完全溶解于溶液中；Na2O·Fe2O3尽可能完全分解；原硅酸钙转入固相赤泥中。溶出液与赤泥尽快的分离；实现有用成份氧化钠和氧化铝与杂质二氧化硅和氧化铁进行分离，并为赤泥分离洗涤创造良好的条件。烧结法3熟料溶出溶出率的计算：根据洗净后的赤泥组成计算出的Al2O3和Na2O的溶出率(ηA净和ηN净)是衡量熟料溶出过程好坏的标志。（以CaO作内标）A12O3熟—熟料中A12O3含量A12O3泥—赤泥中A12O3含量Na2O熟—熟料中Na2O含量Na2O泥—赤泥中Na2O含量烧结法2熟料溶出熟料溶出的主要反应溶出时原硅酸钙的行为和二次反

8、应熟料溶出工艺烧结法3熟料溶出熟料溶出的主要反应溶出时原硅酸钙的行为和二次反应熟