有色金属冶金复习题.doc

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1、氧化铝生产复习题1.铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点？铝土矿的类型：三水铝石（g-Al2O3.3H2O）；一水软铝石（g-Al2O3.H2O）；一水硬铝石（a-Al2O3.H2O）。其中铝土矿中的三水铝石和一水软铝石处理较容易，一水硬铝石处理较难。我国铝土矿的特点：我国的铝土矿是属高铝、高硅、低铁矿，铝硅比一般在4~7之间，不适合拜尔法。主要为一水硬铝石，三水铝石在福建、河南和广西等地有少量发现，储量很少。2.判断铝土矿质量高低的指标是什么？该指标的定义？；指标是铝硅比（A/S），定义是在氧化铝生产中

2、评价铝土矿的质量是以铝土矿中氧化铝和氧化硅的重量比（铝硅比）为标准。3.铝土矿的主要杂质？主要杂质为：SiO2、Fe2O3、TiO2。氧化硅（SiO2）是主要的有害成分，是氧化铝生产中造成碱和氧化铝损失的主要根源。三氧化二铁(Fe2O3)，极少部分以铁酸钠的形式进入溶液，在以后的稀释工艺中又水解除去，所以对过程的影响较小。氧化钛(TiO2)是杂质，加石灰，生成钛酸钙除去。4.碱法生产氧化铝有哪些方法？方法：烧结法和拜耳法两种基本方法。烧结法和拜耳法又可以联合起来组成联合法。联合法又分为并联法、串联法及

3、混联法。5.决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么？请具体指出来。生产方法由铝矿石中的铝硅比决定。如用拜尔法生产），因为国外的铝矿石含硅较低，铝硅比大于7。国内因铝土矿的特点是铝高、硅高、铁低，铝硅比在4～7之间，一般采用混联法，小部分采用烧结法，极少部分采用拜耳法。6.拜尔法和烧结法的优缺点？拜耳法：能耗低于烧结法；产品质量好；有严格的限制条件，主要限制条件是铝硅比，拜耳法要求铝硅比大于7的矿石。烧结法：能耗高于拜耳法6倍以上；产品质量也没拜耳法好；但限制条件小，原则上可以处理各种类型的矿石，但从经

4、济角度考虑，一般只处理铝硅比大于3.5以上的矿石。7.什么叫苛性比？，苛性比：是指铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔数之比。式中Na2O包括NaAlO2（NaAl(OH)4）中的Na2O和溶液中游离NaOH中的Na2O；Al2O3为NaAlO2中的Al2O3。ak是铝酸钠溶液的一个重要参数。1.拜尔法的步骤以及各步骤的作用？拜尔法生产氧化铝的流程包括三个步骤：铝土矿溶出，铝酸钠溶液种分，氢氧化铝煅烧。2.指出硅在拜尔法中的危害？（解释为什么硅在拜尔法是最有害的杂质？这一反应也叫脱硅反应，在脱硅反应

5、中因有氧化铝和氧化钠参与反应，造成碱损和铝的溶出率降低。说明硅是主要有害杂质。3.拜尔法氧化铝的理论浸出率？氧化铝的理论溶出率：1kgSiO2要结合0.85kgAl2O3损失到赤泥中，式中A/S为铝硅比。多数情况下，铝土矿高压溶出的脱硅产物的组成为Na2O.Al2O3.1.7SiO2.nH2O，这时1.0kgSiO2要结合1.0kgAl2O3损失到赤泥中，所以有的则采用这种组成的关系来计算氧化铝的理论溶出率：4.拜尔法中加入氧化钙的作用？氧化钙的作用：1）减少碱损（将水合铝硅酸钠转化为水合铝硅酸钙；将

6、钛酸钠转化为钛酸钙)；2）加速铝土矿的溶出过程。5.烧结后的熟料组成？组成：铝酸钠（Na2O.Al2O3）；．铁酸钠（Na2O.Fe2O3）；硅酸二钙（2CaO.SiO2）；钛酸钙（CaO.TiO2）。6.烧结法中加入CaO的作用？氧化钙的作用：消除硅和钛的影响；减少碱损和铝损。7.烧结法中怎样减少或控制二次反应的发生？熟料溶出过程中的脱硅反应，也叫二次反应，主要是硅酸二钙在碱中分解后的产物引起的。造成部分铝损。·采用较低的溶出温度78～82oC；·快速分离赤泥等；·用调整液调整溶出液的苛性比为1.2

7、5左右，以减少溶液中苛性碱的浓度，使硅酸二钙的分解受到抑制；·增加溶液中碳酸钠的浓度，使Ca(OH)2与之生成碳酸钙。1.铝酸钠溶液脱硅的方法？脱硅方法：方法为常规高压一段脱硅（150～170oC）和加石灰深度二段脱硅，经二段脱硅，铝硅比可达1200以上。2.碳化过程中怎样减少SiO2和碳酸铝钠沉淀？在碳分末期，适当增加碱浓度和减少碳酸钠浓度，降低温度等措施来控制碳酸铝钠沉淀。减少SiO2沉淀，为了控制Al(OH)3的纯度，铝酸钠的碳分率不能太高（85%）。3.为什么要控制铝酸钠溶液的碳分率不能太高？

8、铝酸钠溶液的碳分率太高会加重SiO2沉淀，影响Al(OH)3的纯度。4.混联法原理及优缺点？混联法：就是在拜耳法赤泥中添加一部分低品位矿石一起烧结，这种相当于把并联法和串联法结合在一起的联合法叫混联法。优点：1）可以有效的调节拜耳系统的碱平衡（混联法中的烧结法所得的溶出液一部分并入拜耳法中的种分系统，多余的部分进行碳分）；2）用于处理低品位矿石时是十分有效的。缺点：流程长；控制复杂。====================================