有色金属冶金 教学课件 作者 王鸿雁 主编 氧化铝生产被烧与蒸发高职.doc

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1、六、铝酸钠溶液晶种分解3、铝酸钠溶液加种子分解工艺及设备(1)种子分解的生产工艺条件种分工艺条件的制定主要根据:1)由于处理矿石类型不同而得到不同的溶液成分(浓度)；2)对产品氢氧化铝物理性质的要求，是生产砂状氧化铝还是粉状氧化铝。所以，不同工厂种分工艺条件差别可能很大。(2)种子分解设备系统种子分解设备系统包括：分解原液冷却，分解槽及氢氧化铝的分离和洗涤。1)分解原液冷却：经控制过滤后的铝酸钠溶液(95℃左右)进行冷却，使之成为具有规定分解初温的过饱和溶液。近代冷却设备有板式热交换器和闪速蒸发器(真空降温)等。板式热交换器应用较广，用分解母液作冷却介质。闪速蒸发器使溶液自

2、蒸发冷却到要求温度，一般采用3~5级自蒸发。二次蒸气用于分解母液蒸发前的加热。112)分解槽现代种分用分解槽为单体容积1000~3000m3的大型设备，装有空气搅拌装置(空气升液器)。一种较新的种分槽是MIG多桨式搅拌器的平底分解槽。3)氢氧化铝分离和洗涤氢氧化铝产品粒度较大，过滤性能和可洗性良好，故多选用过滤分离和洗涤，可有不同的流程和设备。有的工厂用旋流器、弧形筛或分级器将氢氧化铝分级，细粒部分用作晶种，粗粒部分作为产品。细粒部分按分级的粒级分别作为附聚用晶种和生长用晶种。分离洗涤用的过滤设备有三种类型：转鼓过滤机适用于细粒氢氧化铝的洗涤；立盘式过滤机只能用于分离，不能

3、同时进行洗涤；平盘过滤机最适用于粗粒氢氧化铝分离洗涤。转筒真空过滤机11以出料螺旋中心线为起始，当盘面的物料经螺旋刮除去之后，尚残留一薄层滤饼，圆盘按图示方向旋转时，接受从下料管来的浆液，浆液从各个下料管口喷出，具有一定冲击力量，使盘面残留滤饼层冲散开。与此同时，盘面进入反吹风区域，受到从下向上的吹风压力，使过滤介质再生。盘面继续前进便进入吸滤区，盘面浆液被吸滤，溶液从吸滤室通过真空管道流入气液分离器，气相再经水冷凝器至真空泵，液相流入下面工序。盘面上经吸滤的物料继续回转进入洗涤区，经过二次反向洗涤后洗去所附的碱。通过洗涤并充分吸干的成品AH到达出料螺旋下方时，被螺旋刮出圆

4、盘由皮带运输送往焙烧工序。整个工作过程是在水平圆盘表面垂直方向上，在真空作用下，边旋转边完成过滤洗涤的。水平圆盘过滤机，集分离、洗涤于一体，实现了各参数的微机自动化控制。因此，在生产过程中可以减少设备台数，节约投资、节省电力、简化流程、方便操作，提高过滤效率。主要技术经济指标如下：Al(OH)3产品必须采用二次反向洗涤;成品Al(OH)3附碱小于0.1%：成品Al(OH)3含水率小于12%；成品Al(OH)3含Na2O二级品小于0.55%，一级品小于0.4%；11七、氢氧化铝的焙烧第一节概述氧化铝90%以上用于电解炼铝，其他非冶金用氧化铝也正以较快速度增长。氢氧化铝的焙烧作

5、为氧化铝制取工艺的最后一道工序；通过焙烧，脱除其附着水和结晶水，并使氧化铝晶型转变，得到吸湿性能较差的氧化铝以适合电解铝生产及特殊用途的需求。氧化铝的许多物理性质，特别是比表面积、α—Al2O3含量、安息角以及化学成分、灼减等主要决定子焙烧条件，粒度和强度与焙烧条件也有很大的关系。电解用氧化铝要求氧化铝在电解质中溶解度大、溶解速度快、流动性好、粉尘量小、具有较好的表面活性，能够有效吸附HF气体、保温性能好，一般在950~1100℃低温焙烧得到的氧化铝基本能达到电解要求。粉状氧化铝和砂状氧化铝，由于它们的物理特性有所不同，所以它们的焙烧条件是不相同的，在生产过程中应严加控制。

6、在历史上大规模氢氧化铝的焙烧都是在回转窑内进行的，使用燃料为煤气或重油。其缺点是热耗高，可达5.6~6.lGJ/t－AO，热效率低下，一般不超过40%。在近代，随着传统能源的不断枯竭，价格提高，氢氧化铝的焙烧逐步取之以节能、高产为目的的新型焙烧设备，焙烧工艺的进步主要体现在两个方面：11第一、以新的高效节能设备取代旧式回转窑。这方面的技术已相当成熟，如沸腾焙烧技术，在热耗和产能方面取得了巨大发展，使氢氧化铝的焙烧热耗降到3~3.lGJ/t－A0。现今新建的氧化铝厂多采用此焙烧新技术，旧的氧化铝厂也将逐渐更新、改造回转窑。第二、改造回转窑，提高其热效率。如，选择导热系数低的耐

7、火材料作窑衬，以减少耐火窑衬向大气的散热损失：缩短回转窑高温带长度，将燃烧喷嘴后移；在窑前窑后加装热交换器，以最大限度地回收出窑废气与氧化铝所带的热。总的来说，未来焙烧技术的发展将以节能技术为主，回转焙烧窑将会逐步退出或改造以新的功能。第二节焙烧原理l、氢氧化铝在煅烧过程中的物理化学变化铝酸钠溶液加晶种分解所得的氢氧化铝结晶是多晶集合体，通常含有12~14%的附着水。这种氢氧化铝在煅烧过程中将发生附着水的蒸发、氢氧化铝结构水的脱水及相变。从三水铝石经加热脱水到转变为α—Al2O3之前，要经过一系列的中间相，其转变过