有色金属冶金学重点内容.ppt

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1、第一章氧化铝的生产什么是铝土矿?铝土矿的主要化学成分有哪些？其中有害的杂质有哪些？答：铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石，主要化学成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2，其中有害的杂质有SiO2、Fe2O3、TiO2。含铝矿物主要有哪些种类？答：按铝土矿的矿物成分分：三水铝石型铝土矿、一水软铝石型铝土矿、一水硬铝石型铝土矿、混合矿；按铝土矿矿石结构特点分：粗糙状铝土矿、致密状铝土矿、豆鲕状铝土矿；按铝土矿地质成因分：海相沉积型铝土矿、陆相沉积型铝土矿、玄武岩风化壳型铝土矿。第一章氧化铝的生产衡量铝土矿的质量标准？答：衡量铝土矿的质

2、量标准是铝硅比，即铝土矿中的氧化铝与氧化硅的重量比。单流法双流法答：单流法是指将循环母液和铝土矿一起磨制成原矿浆进行预热溶出的方法。双流法是指仅将一部分循环母液送去磨制原矿浆，大部分循环母液单独预热到溶出温度，然后再于溶出器内与浓稠原矿浆进行混合溶出的方法。第一章氧化铝的生产写出下列含铝矿物的分子式：刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石？答：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉Al2O3、三水铝石Al(OH)3、一水铝石AlOOH、明矾石(K,Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K,Na)2O·Al2O3·2SiO2。

3、第一章氧化铝的生产我国氧化铝工业的特点？答：铝土矿资源差；综合能耗高；成本高；多采用联合法和烧结法工艺；生产规模偏小，技术装备水平低；产品质量低品种少；污染环境排放大量有害物质。概述氧化铝的生产方法？第一章氧化铝的生产答：酸法、碱法和电热法酸法生产氧化铝是用硝酸、硫酸或盐酸等无机酸处理含铝原料而得到相应的铝盐的酸性水溶液。然后使这些铝盐成为水合物（经蒸发结晶）或碱式铝盐（水解结晶）结晶从溶液中析出，亦可用碱（NH4OH）中和这些铝盐水溶液，使铝成氢氧化铝析出。煅烧所得到的氢氧化铝即可得到氧化铝。碱法：是用碱（工业烧碱NaOH或纯碱Na2CO3）处理铝土

4、矿，使矿石中的氧化铝变为可溶的铝酸钠。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物。将不溶解的残渣（称作赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合处理利用。将净化的铝酸钠溶液（称为精液）进行分解以析出氢氧化铝，经分离洗涤和煅烧后，得到产品氧化铝。分解母液则循环使用处理铝土矿。第一章氧化铝的生产电热法可用于处理高硅高铁的铝矿。在电炉内还原熔炼矿石，同时获得硅铁合金与含氧化铝的炉渣，二者借比重不同而分开，用碱法从炉渣中提取氧化铝。电热法仅适用于有廉价电能供应的个别情况。拜耳法是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液

5、，并用加氢氧化铝种子（晶种）分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。烧结法是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解法（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。拜尔法生产氧化铝小结简述拜耳法生产氧化铝的基本工艺原理？答：Ⅰ用氢氧化钠溶液直接溶出铝土矿中的氧化铝生成铝酸钠溶液；Ⅱ铝酸钠溶液中加入氢氧化铝作为种子，使铝酸

6、钠溶液分解。即反应拜耳法生产工艺流程的各主要工序是什么？答：铝土矿原料准备；溶出；赤泥分离洗涤；加晶种分解；氢氧化铝分离洗涤；煅烧；种分母液蒸发和苛化。拜耳法铝土矿溶出的目的？答：为了使铝土矿中的三氧化铝变成可溶于水的铝酸钠，把铝和其他的杂质分离(1)对三水铝石型铝土矿(2)对一水软铝石型铝土矿(3)对一水硬铝石型铝土矿写出三种类型氧化铝水合物溶出反应和主要溶出条件，并比较它们溶出的难易程度?三水铝石最易溶出、其次是一水软铝石、最难溶出是一水硬铝石12.铝土矿含硅矿物在溶出过程中的行为和危害？答：各种形式的硅矿物与苛性碱反应，均以硅酸钠形式进入溶液：溶

7、液中的硅酸钠又与铝酸钠反应，生成溶解度很小的水合铝硅酸钠沉淀，进入赤泥：含硅矿物的危害⑴造成Na2O和Al2O3损失⑵水合铝硅酸钠在溶出设备上结垢⑶水合铝硅酸钠进入产品造成产品质量降低13.溶出一水硬铝石时添加石灰的作用和原理答：观点⑴：一水硬铝石本身较难溶解，而矿石中锐钛矿和金红石等钛矿物则先于一水硬铝石而与碱液反应生成钛酸钠，钛酸钠呈胶态膜状包围矿粒表面，阻止一水硬铝石与碱液接触，致使氧化铝不能溶出。如有石灰存在，破坏钛酸钠的保护膜，消除TiO2的有害作用。观点⑵：石灰对一水硬铝石本身的活化作用14.谈谈影响溶出过程的主要因素。答：⑴.铝土矿的矿物

8、成分及其结构⑵溶出温度、⑶循环母液碱浓度、⑷配料摩尔比、⑸搅拌强度15.赤泥浆液稀释的目的有哪