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1、前言氧化铝工业是世界经济中最重要的基础原料工业部门之一,自20世纪中叶以来,随着氧化铝生产技术的不断进步,氧化铝工业得到了迅猛发展,氧化铝年产量保持快速的增长。1904年世界氧化铝产量仅1000吨,到2000年,氧化铝总产量则高达6000多万吨,一跃成为仅次于钢铁的特大型金属冶炼行业。同时,随着全球经济在21世纪进一步飞速发展,人类对氧化铝及其深加工产品的年需求量将会以更高的速度增长。为此,许多铝土矿资源丰富、氧化铝产量较大的国家对氧化铝生产的研究和开发一刻也未曾停止,各种氧化铝生产强化技术和加工
2、工艺不断涌现。我国铝工业从近两年来看的总体情况为电解铝的贡应量比实际的需求量少,而氧化铝的贡量又不能满足电解铝的需要,我国每年需要从国外引进铝材。现在我国铝厂的电解车间的生产能力为420万吨/年,而氧化铝的生产能力为340万吨/年,因此要改变我国铝工业的现状,首先需改变我国氧化铝的现状,提高氧化铝的生产能力。正对以上情况,因此,本次设计任务为设计一个年产量为28万吨的氧化铝厂。第一章厂址的选择和论证在进行有色冶金厂址选择时,通常应该论证以下的几个问题.1.工业的布局应该根据工业布局“大分散,小集中
3、,多搞小城市”的方针,按“工农结合,城乡结合,有利生产,方便生产”的原则,进行厂址的选择和居住区的规划,使字符合工业布局的总体规划以及城市规划的要求.2.原料供应及交通运输条件有色冶炼厂是连续生产的,物料的吞吐量比较大,对于年产量为28万吨的冶炼厂,昼夜的运货量可达5-7万吨,可见吞吐量是非常的可观,如不即时的吞吐,势必影响生产,因此在选择厂侄时,必须考虑交通运输的问题.3.供水供电的条件氧化铝厂是用水量大和耗电量多的企业,根据以有的数据表明,每吨氧化铝的新水的耗量大约为25吨,耗循环水为95吨,
4、,故氧化铝厂址的选择应在水资源丰富的地区.4.出以上的几个主要的问题以外,还应考虑环境保护,节约用地,以及工程地址与水文地质和厂址的协作条件等.综合考虑以上几个因数,新建厂建于广西壮族自治区苹果县,其理由如下:1苹果县在广西省南宁西北138公里,黔贵公路和南宁铁路都经过苹果县城右江北岸,而右江本身是水运通道,防城港和北海又是良好的港口.水陆交通方便,具有良好的建设条件.在水陆交通上,右江航路自苹果可自白色东抵南宁,并可通桂平,吴洲,入西江直达广州;陆路交通上,黔贵铁路往西经白色可通贵州,云南,南昆
5、铁路自西宁经苹果白色入贵州可达六盘水,向东连焦柳线再向北可达北方,原料,燃料,产品均可方便的运进运出.2.矿源丰富:a.该厂可采用广西一水高铁硬铝石,而且广西苹果铝土矿有5个矿区,总的堆积量约为4.2亿吨.其中已经详细勘测并经国家批准的那豆,太平两区的储量为1.4亿吨,平均A/S大于12,太平还有为审查的评价储量2000.37万吨,经初堪的教美矿区储量为5000万吨,A/S大于14以上,上述三区D级以上的储量为2.1亿吨,按年产120万吨拜尔法计算,矿山服务期在60年上.果化,新安二矿区仅进行了普
6、查工作,结果表明,该二矿区的储量不仅大,且A/S高,此外,临近苹果的田东,田阳德保等地也有大量的铝土矿储量,平均的A/S也在8以上,同样适用于拜尔法生产.b.石灰石丰富,在苹果县的雷感矿区的储春量就有26981万吨,平均氧化钙的含量为55.31%,此矿区的优质石灰可供年产120万吨氧化铝的氧化铝厂几百年用.3.能源充足a.在水资源方面,苹果铝位于右江南岸,右江水量充沛,水质较好,枯水季节水流量为23m3/秒,断面追大含沙量6.44kg/m3,端面平均含沙量0.365kg/m3,完全能满足氧化铝的生
7、产.b.电力资源方面,广西是多雨省份,境内河流纵横,水资源丰富,广西的水电资源也十分丰富,储量约为794亿度/年,已经投入使用的天生桥水电站和红水河十梯级水电站,年发电量达到1000万亿度,本地区已建成红河水龙摊电站,年发电量300万kw,可以为新建厂的发展提供丰富而廉价的电力资源。1.后勤保障好,具有良好的协助条件在南宁和柳州有大的工业基地,可以为其提供大型的机械设备和设备配件,而且在这地区具有强有力的机械加工和维修能力。第二章生产工艺流程选择与论证第一节生产方法选择氧化铝是两性氧化物,既可以用
8、酸性溶液也可以用碱性溶液处理铝土矿使氧化铝溶出。因此氧化铝的生产方法大致可以分为碱法,酸法,酸碱联合法和热法等。但目前在工业上得到应用的却只有碱法。一.碱法该法是用碱(NaOH或Na2CO3)处理铝土矿,使铝土矿中的氧化铝进入铝酸钠溶液中去。矿石中的其他杂质和绝大部分硅成为不溶性物质进入残渣,并从溶液中分离出来经洗涤后丢弃或另行处理。溶出后的铝酸钠溶液经过净化得到精液便可以通过分解析出轻氧化铝,而分解后的溶液作为母液再生产种循环使用。在氧化铝的碱法处理中又可以分为拜尔法,碱石灰烧结