氧化铝

氧化铝制作：冶金系1103班第一小组成员：张志远、李青、邓洪波、赵鹏、齐凯、李泽目录氧化铝生产工艺及流程生产工艺注意事项拜耳法包括的主要过程碱法生产氧化铝工业的前景氧化铝生产工艺及流程氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低，经济效益好，流程相对简单，应用最广，所以主要介绍一下拜耳法的生产工艺。所谓拜耳法是因为它是由K.J.bayer在1889－1892年提出而得名的。拜耳法主要包括两个主要过程，一是Na2O与Al2O3摩尔比为1.8的铝酸钠在常温下，只要添加氢氧化铝作为晶种，不断搅拌，溶液种的Al2O3就可以呈氢氧化铝析出，直到其中Na2O：Al2O3的摩尔比提高到6为止，此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物。此即利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程处理铝土矿，得到氢氧化铝产品，构成所谓拜耳法循环[8]。拜耳法的生产工艺流程图如图所示。生产工艺注意事项1氧化铝厂原料车间的研磨机：把从均化库送来的铝矿石进行研磨细化，然后送往溶出车间2溶出车间（此车间略具危险性）：主要功用是将矿石粉送到化学容内，配以适当的高温高压蒸汽（大概是几十甚至上百个大气压，450度），和碱发生化学发应，生成溶于水的铝酸化合物，从而把矿石粉中的铝跟其他杂质分离。主要设备是高压容器、闪蒸槽等。生产出来的溶液包含有铝酸化合物等成分，送往下一个工艺车间沉降车间3氧化铝厂分解车间：把铝酸化合物分解，得到氢氧化铝，送往焙烧车间。主要设备有分解槽4氧化铝厂焙烧车间：氢氧化铝经煤气1200度的高温焙烧后，制成粉状纯氧化铝。其中，部分氧化铝送电解铝厂，另一部分直接销售。主要设备有焙烧炉至此，氧化铝生产工艺流程结束．拜耳法的主要过程拜耳法包括两个主要过程。首先是在一定条件下氧化铝自铝土矿中的溶出（氧化铝工业习惯使用的术语，即浸出。）过程，然后是氢氧化铝自过饱和的铝酸钠溶液中水解析出的过程，这就是拜耳提出的两项专利。拜耳法的实质就是以湿法冶金的方法，从铝土矿中提取氧化铝。在拜耳法氧化铝生产过程中，含硅矿物会引起Al2O3和Na2O的损失。在拜耳法流程中，铝土矿经破碎后，和石灰、循环母液一起进入湿磨，制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥（溶出后的固相残渣）沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后，赤泥经洗涤进入赤泥堆场，而分离出的粗液（含有固体浮游物的铝酸钠溶液，）送往叶滤。粗液通过叶滤除去绝大部分浮游物后称为精液。精液进入分解工序经晶种分解得到氢氧化铝。分解出的氢氧化铝经分级和分离洗涤后，一部分作为晶种返回晶种分解工序，另一部分经焙烧得到氧化铝产品。晶种分解后分离出的分解母液经蒸发返回溶出工序，形成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝。使用拜耳法的优点拜耳法主要用于处理高铝硅比的铝土矿，流程简单，产品质量高，其经济效果远比其它方法为好。用于处理易溶出的三水铝石型铝土矿时，优点更是突出。目前，全世界生产的氧化铝和氢氧化铝，90%以上是用拜耳法生产的。由于中国铝土矿资源的特殊性，目前中国大约50%的氧化铝是由拜耳法生产的。碱法生产氧化铝是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。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（赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或进行综合处理，以回收其中的有用成分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝，经分离、洗涤后进行焙烧，便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳—烧结联合法等多种工艺流程工业前景铝土矿是世界上最重要的铝矿资源，其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业，除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外，几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。铝土矿中氧化铝的含量变化很大，低的仅约30％，高的可达70％以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外，主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外，还含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少，但在氧化铝生产过程中会逐渐在循环母液中积累，从而可以有效地回收，成为生产镓的主要来源。氧化铝生产成本调查成型铝锭讲解完毕谢谢观看