拜耳法生产氧化铝工艺.doc
《拜耳法生产氧化铝工艺.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《拜耳法生产氧化铝工艺.doc(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 生产氧化铝工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法,例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的重要方法,其产量约占全世界氧化铝总产量的95左右。70年代以来,对酸法的研究已有较大进展,但尚未在工业上应用。碱石灰烧结法合用于解决高硅的铝土矿,将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料,在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2OAl2O3)、铁酸钠(Na2OFe2O3、原硅酸钙(2CaOSiO2)和钛酸钠(CaOTiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。假如溶出条件控制适当,原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反映,而与钛酸钙、F
2、e2O3H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液通过专门的脱硅过程,SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaOAl2O3xSiO2(62x)H2O沉淀(其中x0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液,和加入晶种搅拌,得到氢氧化铝沉淀物和重要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。碱石灰烧结法的重要化学反映如下:烧结:Al2O3+Na2CO3Na2OAl2O3+CO2Fe2O3+Na2CO3Na2OFe2O3+CO2SiO2+2CaCO32CaOSiO2+2CO2TiO2+CaCO3Ca
3、OTiO2+CO2熟料溶出:Na2OAl2O3+4H2O2NaAl(OH)4(溶解)Na2OFe2O3+2H2OFe2O3H2O+2NaOH(水解)脱硅:1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4Na2OAl2O31.7SiO2nH2O+3.4NaOH3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3 3CaOAl2O3x SiO2(6-2x)H2O+2(1+x)NaOH分解:2NaOH+CO2Na2CO3+H2ONaAl(OH)4Al(OH)3+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的重要技术成就是:在熟料烧成中采用低碱比配方,在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液,以克制溶出时
4、的副反映损失,使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达成9496和9294。Al2O3的总回收率约90,每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以解决拜耳法不能经济地运用的低品位矿石,其铝硅比可低至3.5,且原料的综合运用较好,有其特色。碱石灰烧结法的常用流程见图2 拜耳烧结联合法可充足发挥两法优点,取长补短,运用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同,又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,用于解决拜耳法不能经济运用的三水铝石型铝
5、土矿。扩大了原料资源,减少碱耗,用较便宜的纯碱代替烧碱,并且Al2O3的回收率也较高。 并联法是拜耳法与烧结法平行作业,分别解决铝土矿,但烧结法只占总生产能力的1015,用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了解决拜耳法赤泥外,还解决一部分低品位矿石。中国根据本国的铝矿资源特点,发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法解决铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法,可使Al2O3的总回收率达成90%;每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约 90公斤;氧化铝的SiO2含量下
6、降到0.020.04;并且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和运用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂,使Al2O3总回收率达成91,每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤,为高效率地解决较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法解决高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。根据物理特性的不同,电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状(表3)。拜耳法系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于 1888年发明。其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)分离后,减少温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出
7、氢氧化铝,洗净,并在9501200温度下煅烧,便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反映如下由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件,重要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125140下溶出,一水硬铝石型铝土矿则要在240260并添加石灰(37)的条件下溶出。现代拜耳法的重要进展在于:设备的大型化和连续操作;生产过程的自动化;节省能量,例如高压强化溶出和流态化焙烧;生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。拜耳法的优点重要是流程简朴、投资省和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 拜耳法 生产 氧化铝 工艺
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。