今天来聊聊关于氧化铝生产工艺排盐苛化,氧化铝生产工艺的文章,现在就为大家来简单介绍下氧化铝生产工艺排盐苛化,氧化铝生产工艺,希望对各位小伙伴们有所帮助。
1、氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。
2、拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法,其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。
3、1.拜耳法原理是用苛性钠(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,降低温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,便得氧化铝成品。
4、析出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸发浓缩后可循环使用。
5、拜耳法的简要化学反应如下:现代拜耳法的主要进展:①设备的大型化和连续操作;②生产过程的自动化;③节省能量,如高压强化溶出和流态化焙烧;④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。
6、拜耳法的工艺流程见下图。
7、拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低。
8、拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量,主要是矿石中的SiO2含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。
9、因为在拜耳法的溶出过程中,SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),随同赤泥排出。
10、2.碱石灰烧结法用于处理高硅的铝土矿,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(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙(2CaO·SiO2)和钛酸钠(CaO·TiO2)成的熟料。
11、然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。
12、此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。
13、如果溶出条件控制适当,原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应,而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。
14、溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程,SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),使溶液提纯。
15、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主要成分是碳酸钠的母液。
16、氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。
17、水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
18、碱石灰烧结法的主要化学反应如下:碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是: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,以抑制溶出时的副反应损失,使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94~96%和92~94%。
19、Al2O3的总回收率约90%,每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。
20、碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石,其铝硅比可低至3.5,原料的综合利用较好,有其特色。
21、3.拜耳-烧结联合法可充分发挥两法优点,取长补短,利用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。
22、联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。
23、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。
24、① 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。
25、扩大了原料资源,减少碱耗,用较廉价的纯碱代替烧碱,而且Al2O3的回收率也较高。
26、② 并联法是拜耳法与烧结法平行作业,分别处理铝土矿,但烧结法只占总生产能力的10~15%,用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。
27、③ 混联法是前两种联合法的综合。
28、此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外,还处理一部分低品位矿石。
29、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1)。
30、目前铝工业正研制和采用砂状氧化铝,因为这种氧化铝具有较高的活性,容易在冰晶石溶液中溶解,且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢,有利于烟气净化。
31、炼铝用氧化铝的化学组成一般如下:。
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