氧化铝的生产工艺
2018-12-25 13:45:29
因为中国铝土矿资本的80%以上为高铝、高硅,难溶出的一水硬铝石,对这种资本,不能沿袭国外普遍选用的惯例拜耳法出产氧化铝。中国氧化铝的出产工艺主要有如下几种:
1.烧结法:对于中国铝土矿难溶的特点的传统办法。当前,烧结法出产氧化铝仍占全国总产量的约40%,但出产工艺也在不断改进中。
2.混联法:即低铝硅比的矿石用于烧结法,高铝硅比的矿石用于拜耳法,在两个工艺流程中有物流的穿插。
3.选矿—拜耳法: 即是经过选矿的办法将铝土矿中的含铝矿藏与含硅矿藏有效地别离,从而进步含铝矿藏中铝硅A/S比(铝硅比)。使得高A/S比的含铝矿藏能够用拜耳法经济地处置。
这种选矿和拜耳法联合出产氧化铝的办法即是选矿--拜耳法,这将为往后中国氧化铝工业的发展起到严重效果。
我国氧化铝生产工艺
2019-02-12 10:07:54
我国的氧化铝出产厂胡6家:2003年氧化铝产值山西铝厂141万t;河南铝业公司137万t;中州铝厂85万t;山东铝厂93万t;平果铝业公司69万t;贵州铝厂75万t。都是出产冶金级氧化铝。平果铝业公司选用纯拜耳法,其他厂都用混联法,混联法中的拜耳法和烧结法的产值根本持平,工艺流程如图1所示。
图1 我国混联出产氧化铝的根本工艺流程图
我国的铝土矿为一水硬铝石型,要求溶出温度高于240℃,是较尴尬溶出的矿石。我国的铝土矿的铝硅比较低(6~9),质料决议了我国的氧化铝出产的能耗比国外高,本钱高。我国氧化铝工业从烧结法发家,因为选用非饱和配方、低苛性比溶出、生料浆加煤脱硫、深度脱硅等一系列技能,使得烧结法有了新的开展,成绩斐然。但是,烧结法物料量大,工艺杂乱,特别是以高温烧成为主工序,能耗特别高,每吨氧化铝能耗达40GJ,动力费用占出产本钱的53%。明显烧结法在世界市场上缺少竞争能力。为此,我国长城铝业公司氧化铝厂在世界上首要选用了“拜耳-烧结”混联的联合出产氧化铝。通过30多年的尽力,这种办法日臻完善,氧化铝总回收率达92.2%,碱耗(按Na2CO3计)69kg/t,与山西铝厂烧结法比较,出产本钱低15%以上。这样一来,贵州铝厂从1989年改为混闻法出产氧化铝。山西铝厂于1992年改为混联法出产氧化铝。山东铝厂、中州铝厂也改为混联法。
氧化铝粉
2018-04-26 18:25:08
氧化铝粉的生产工艺越来越高,已经可以生产1微米以下的氧化铝粉。纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该氧化铝是纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,添加到各种酸树脂,聚酯树脂,环氧树脂,melamine co-polycondensation resin,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以提高树脂的硬度,硬度可达6-8H,完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等
氧化铝粉
2017-06-06 17:50:09
氧化铝粉:纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明色固含量的20%-25%。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该5-10纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂皆是透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。氧化铝粉的性质1. 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101透明,含量高。不沉淀不分层。 2. 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101有水性液体,油性液体,可以是醇类,醚类,酮类液体。皆是透明,相容性很好。 3、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101 PH=7.0 但是具体ph值具体可根据客户要求调整。调整ph值对液体无影响。 4、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧 5、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著 6、纳米氧化铝透明液体XZ-LY101是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中 7、提高紫外固化涂层的耐刮擦能力和耐用性,这些紫外固化涂料大量用于需要高度耐磨的领域,比如塑料地板 纳米氧化铝XZ-L690显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥160m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。氧化铝粉的生产工艺越来越高,已经可以生产1微米以下的氧化铝粉。但是其中还是有一些不能克服的技术难题。这些难题如果共同的探讨,会很有意义。
氧化铝粉
2017-06-06 17:50:12
纳米技术已经可以生产1微米以下的氧化铝粉。 纳米氧化铝XZ-L690显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥160m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。 XZ-L690用于制镶牙水泥、瓷器、油漆的填料、媒染剂、
金属
铝等。 可添加到各种水性树脂、油性树脂内、环氧树脂、丙稀酸树脂、聚铵酯树脂、朔料、橡胶中,添加量为3%-5%,可以明显提高材质的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。还可以用在导热、抛光、电镀、催化剂等。 自行研发生产的氧化铝水分散液用分散剂HFXZ-802 ,根据客户需求,经过大量实验验证,得出能在水体系中完全防止氧化铝粉体沉降复合配方,该分散剂是一个复合配方体系,粉体粒径可以是80目到1000目。 了解更多有关氧化铝粉的信息,请关注上海
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氧化铝的生产工艺流程
2019-01-31 11:05:59
从矿石提取氧化铝有多种办法,例如:拜耳法、烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是出产氧化铝的首要办法,其产值约占全世界氧化铝总产值的95%左右。70年代以来,对酸法的研讨已有较大发展,但尚未在工业上运用。拜耳法
系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于 1888年创造。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)别离后,下降温度,参加氢氧化铝作晶种,经长期拌和,铝酸钠分化分出氢氧化铝,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,便得氧化铝制品。分出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸腾浓缩后循环运用。
拜耳法的扼要化学反响如下:由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶结构不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要供给不同的溶出条件,首要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125~140℃下溶出,一水硬铝石型铝土矿则要在240~260℃并增加石灰(3~7%)的条件下溶出。
现代拜耳法的首要发展在于:①设备的大型化和接连操作;②出产进程的自动化;③节约能量,例如高压强化溶出和流态化焙烧;④出产砂状氧化铝以满意铝电解和烟气干式净化的需求。拜耳法的工艺流程见图1。拜耳法的长处首要是流程简略、出资省和能耗较低,最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右,碱耗一般为100公斤左右(以Na2CO3计)。
拜耳法出产的经济效果决定于铝土矿的质量,首要是矿石中的SiO2含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al2O3与SiO2含量的分量比来表明。由于在拜耳法的溶出进程中,SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),伴随赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要构成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的丢失。铝土矿的铝硅比越低,拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期,拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7~8。由于高档次三水铝石型铝土矿资源逐步削减,怎么使用其他类型的低档次铝矿资源和节能新工艺等问题,已是研讨、开发的重要方向。
烧结法
适用于处理高硅的铝土矿,将铝土矿、碳酸钠和石灰按必定份额混合配料,在反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。然后用稀碱溶液溶出熟猜中的铝酸钠。此刻铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。假如溶出条件操控恰当,原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发作反响,而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 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进程,SiO2O构成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O沉积(其间x≈0.1),使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液,和参加晶种拌和,得到氢氧化铝沉积物和首要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝制品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取收回。
烧结法的首要化学反响如下:
烧结:
Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2
Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2
SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2
TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2
熟料溶出:
Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4(溶解)
Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH(水解)
脱硅:
1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O↓+3.4NaOH
3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-x)H2O↓+2(1+x)NaOH
分化:
2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O
NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH
我国烧结法出产氧化铝的首要技能成就是:在熟料烧成中选用低碱比配方,在熟料溶出工艺中选用二段磨料和低分子比溶液,以按捺溶出时的副反响丢失,使熟猜中Na2O和Al2O3的溶出率别离到达94~96%和92~94%。Al2O3的总收回率约90%,每吨氧化铝的Na2CO3的耗费量约95公斤。烧结法可以处理拜耳法不能经济地使用的低档次矿石,其铝硅比可低至3.5,质料的归纳使用较好,有其特征。
拜耳-烧结联合法
可充分发挥两法长处,扬长避短,使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。按联合法的意图和流程衔接办法不同,又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
① 串联法是用烧结法收回拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,于处理拜耳法不能经济使用的三水铝石型铝土矿。扩展了质料资源,削减碱耗,用较廉价的纯碱替代烧碱,并且Al2O3的收回率也较高。
② 并联法是拜耳法与烧结法平行作业,别离处理铝土矿,但烧结法只占总出产能力的10~15%,用烧结法流程转化发生的NaOH弥补拜耳法流程中NaOH的耗费。
③ 混联法是前两种联合法的归纳。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外,还处理一部分低档次矿石。
我国依据本国的铝矿资源特征,发展出多种氧化铝出产办法。50年代初就已用烧结法处理铝硅比只要3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,创始了具有特征的氧化铝出产系统。用我国的烧结法,可使Al2O3的总收回率到达90%;每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约90公斤;氧化铝的SiO2含量下降到0.02~0.04%;并且在50年代现已从流程中归纳收回金属镓和使用赤泥出产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂,使Al2O3总收回率到达91%,每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤,为高效率地处理较高档次的一水硬铝石型铝土矿创始了一条新路。我国在用单纯拜耳法处理高档次一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经历。
依据物理特性的不同,电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状(表1)。
表1 不同类型工业氧化铝的物理性质现在铝工业正研发和选用砂状氧化铝,由于这种氧化铝具有较高的活性,简单在冰晶石溶液中溶解,且可以较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢,有利于烟气净化。
炼铝用氧化铝的化学组成一般如下:
Al2O3 >98.35% Fe2O3 0.01~0.04%
SiO2 0.01~0.04% TiO2 <0.005%
ZnO 0.003~0.02% CaO 0.007~0.07%
Na2O 0.3~0.65% V2O5 <0.003%
P2O5 <0.003% Cr2O3 <0.002%
灼减 0.2~1.5%
氧化铝生产工艺技术(四)
2019-01-25 13:38:15
③混联法混联法是指拜耳法与烧结法联合在一起,既有串联的内容也有并联的内容;高品位矿石先经拜耳法处理,产出的残渣赤泥再经烧结法处理,同时在烧结配料时又加入低品位矿石与拜耳赤泥同时处理,最终的残渣赤泥由烧结法排出。 本法是中国的独创,解决了赤泥熟料烧成时的技术难题,但是带来了配料复杂、烧结法产能加大使产品成本加高等不利因素。中国目前的郑州铝厂、贵州铝厂及山西铝厂都是混联法工艺流程。 目前世界上只有凰夫洛达尔厂在采用联合法(串联法)生产,其实际生产主要指标如下。 a.入厂铝矿低品位三水铝石矿。组成如下: 组成 A12O3 Fe2O3 SiO2 CaO TiO2 A/S 含量/% 42 17.7 11.7 0.9 2.3 3.58 b.氧化铝总回收率87.87%;碱耗Na2CO3 100% 114.2kg/t; NaOH 100% 10.6kg/t;石灰石单耗:附水10%,1.42t/t;熟料单耗2.62t/t;电力单耗456 kW?h/t;蒸汽单耗12.9MJ/t;新水单耗3.9t/t;烧成煤耗464.4kg/t;产品比例:70%拜耳法,30%烧结法。
氧化铝生产工艺技术(一)
2019-02-15 14:21:10
1.氧化铝出产技能及出产状况 1995年全世界有68个氧化铝厂在出产,产出冶金级氧化铝4740万吨,产出特种氧化铝369万吨,算计5109万吨。1997年有“个氧化铝厂在出产,产值为5058万吨。 除我国和俄罗斯等国运用多种出产办法之外,其他各国都是选用拜耳法。出产办法的断定首要是取决于被处理质料的性质。 (1)国外氧化铝出产技能及出产状况。 (2)我国氧化铝出产技能及出产状况我国现有6个氧化铝厂,1999年实产氧化铝332万吨。 ①山东铝业公司氧化铝厂该厂是我国的第一个氧化铝厂,选用烧结法,规划为年产氧化铝50万吨。 ②郑州铝厂 1999年规划为年产氧化铝80万吨,1998年实产氧化铝73万吨。 混联法是我国首创的出产办法,在郑州铝厂初次实践,该法具有串联法的长处,又有出产组织上的灵活性,适于处理河南省的难溶低铁的铝土矿。 郑州铝厂在出产中运用着一项共同的技能——拜耳管道化溶出技能。 工艺流程:常压脱硅→高压隔膜泵→一级套管矿浆预热→2-9级二次蒸汽套管预热→套管熔盐加热→逗留管段→8级自蒸发器。石灰乳加在逗留管段。 首要设备有:12个缸卧式单效果隔膜泵,4管管式预热器,逗留管段Ф355mm,长915m。 首要技能指标:原矿浆处理量300m3/h;母液浓度180g/L Na2O;溶出温度270-280℃;溶出时刻40-45min;氧化铝溶出率>92%;设备工作率>80%;加热办法为熔盐加热,熔盐炉燃油;氧化铝产值16.5万吨/年。 ③贵州铝厂 规划为年产氧化铝40万吨,选用联合法(混联法)出产流程;1998年实产42万吨氧化铝。选用的出产技能及配备首要有循环流化床氧化铝焙烧炉、大型六效板式降膜蒸发器组、高压循环流化床锅炉、直接加热溶出罐溶出及高效沉降槽等。 ④山西铝厂 山西铝厂是我国现在最大的氧化铝厂,规划为年产氧化铝120万吨,处理山西省孝义中等档次铝土矿,选用完全分隔的拜耳一烧结联合法工艺流程。 ⑤中州铝厂 中州铝厂原规划终期规划为年产氧化铝120万吨,选用联合法(混联法)工艺流程。 ⑥平果铝业公司氧化铝厂 平果氧化铝厂是我国现在技能最先进的氧化铝厂,选用全新的拜耳法工艺流程,一期工程规划规划为年产氧化铝30万吨。[next] 2.各出产办法的机理、工艺流程及其特色 氧化铝是一个氧化物,能溶解于酸中也能溶解于苛性碱溶液中;据此,由矿石中提取氧化铝的办法分为酸法及碱法。 因为酸有腐蚀性,耐酸设备难以解决,因而酸法出产未能在大工业中得以使用。现在在工业上选用的办法是碱法出产。 氧化铝出产办法有:①拜耳法,处理优质铝土矿,A12O3/SiO2≥8(质量比),SiO2
[next]
①办法原理拜耳法的根本原理分为溶解和分化。溶解是用苛性碱液溶出铝土矿中的氧化铝,反应为: A12O3·H2O+2NaOH====2NaA1O2+2H2O A12O2·3H2O+2NaOH====2NaA1O2+4H2O 一水铝石或三水铝石溶解构成铝酸钠进入碱液中,而其他杂质不进入溶液中,呈固相存在,称赤泥。 三水铝石(A12O3·3H2O)的溶解温度为105℃,一水硬铝石(α-A12O3·H2O)为220℃,一水软铝石(γ-A12O3·H2O)为190℃。 分化是使用NaAlO2溶液在下降温度、参加种子及拌和的条件下分出固相Al(OH)3。分化反应为: NaAlO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaOH 种子即为Al(OH)3,参加量(以A12O3量计算)为溶液中A12O3含量的一倍以上;温度控制为从75℃降到55℃;拌和时刻为60h左右。所得Al(OH)3再经焙烧脱水变成Al2O3,并使Al2O3晶型改变,满意铝电解的要求,焙烧反应为:
强化烧结法氧化铝生产工艺
2019-03-11 11:09:41
强化烧结法氧化铝出产工艺是由我国铝业中州分公司和中南大合研制开发的一项严重科技成果。该专利技术经过实验室研讨和工业实践,开发了新式的烧结法出产工艺,摒弃了传统烧成理论中溶铝和脱硅偏重的做法,形成了特有的高碱低钙、高A/S、高熟料氧化铝含量“三高一低”配方,提高了铝酸钠溶液的硅量指数,处理了由高铝硅比熟料烧结所带来的一些出产工艺技术难题,形成了高铝熟料烧结、高浓度铝酸钠溶液赤泥别离、高浓度铝酸钠溶液脱硅、高浓度铝酸钠溶液分化及高浓度碳分母液结晶蒸发为核心技术内容的一整套全新的出产工艺技术。施行后,中州分公司氧化铝产量完成了“六年六大步”,从1998年的20.06万吨、1999年31.36万吨、2000年44.12万吨到2003年的95万吨,年均增加10万吨以上,均匀年增产量近7亿多,出资收益率达到了66.4%,同比核算(95万吨氧化铝/年),年增效益2亿多元。强化烧结法氧化铝出产工艺是由我国铝业中州分公司和中南大合研制开发的一项严重科技成果。该专利技术经过实验室研讨和工业实践,开发了新式的烧结法出产工艺,摒弃了传统烧成理论中溶铝和脱硅偏重的做法,形成了特有的高碱低钙、高A/S、高熟料氧化铝含量“三高一低”配方,提高了铝酸钠溶液的硅量指数,处理了由高铝硅比熟料烧结所带来的一些出产工艺技术难题,形成了高铝熟料烧结、高浓度铝酸钠溶液赤泥别离、高浓度铝酸钠溶液脱硅、高浓度铝酸钠溶液分化及高浓度碳分母液结晶蒸发为核心技术内容的一整套全新的出产工艺技术。施行后,中州分公司氧化铝产量完成了“六年六大步”,从1998年的20.06万吨、1999年31.36万吨、2000年44.12万吨到2003年的95万吨,年均增加10万吨以上,均匀年增产量近7亿多,出资收益率达到了66.4%,同比核算(95万吨氧化铝/年),年增效益2亿多元。
氧化铝生产工艺技术(二)
2019-01-25 13:38:15
②主要生产工艺过程 拜耳法的生产工艺主要由溶出、分解和熔烧三个阶段组成。全流程主要加工工序为:矿石的破碎及湿磨、高温高压溶出、赤泥分离洗涤、种子分解、母液蒸发及氢氧化铝熔烧。 铝矿石进厂后经破碎、均化、贮存,碎矿石送下一工序湿磨。本工序的目的是使铝矿石破碎至≤15mm粒度,并且使化学成分均匀地向湿磨供料,控制指标是:每七天的供矿量加权平均值A/S(铝硅比)波动在±0.5范围内。 湿磨是使铝矿石进一步磨细并进行三组分(铝矿石、石灰、循环碱液)配料,使得到的产品一原矿浆满足高压溶出的要求。工序控制的技术条件是:石灰加入量为干铝矿量的7%;循环碱液配入量为控制溶出液的αk(苛性化系数)为1.55;磨矿细度为+170#筛<15%,+100#筛 烧结法的基本原理如下。 ①熟料烧成 配料时,使熟料的成分满足如下要求(摩尔比):[next] Al2O3+Na2CO3→2NaAlO2+CO2 Fe2O3+Na2CO3→2NaFeO2+CO2 SiO2+Na2CO3→Na2SiO3+CO2 2Na2SiO3+2Al2O3→Na2O·Al2O3·2SiO2+2NaAlO2 Na2O·Al2O3·2SiO2+4CaO→2NaAlO2+2(2CaO·SiO2) 熟料中的主要成分是NaAlO2、NaFeO2、2CaO·SiO2。 ②熟料溶出 用热水溶出熟料,反应如下。 NaAlO2溶于水中,当溶出条件不利时要发生水解: NaAlO2+2H2O====NaOH+Al(OH)3↓ NaFeO2溶于水中,水解程度更激烈: NaFeO2+2H2O====NaOH+Fe(OH)3↓ 2CaO·SiO2的水合作用: 2CaO·SiO2+2H2O====CaO·SiO2·H2O↓+Ca(OH)2↓ 与Na2CO3作用: 2CaO·SiO2+2Na2CO3+H2O====2CaCO3+Na2SiO3+2NaOH 与NaAlO2也发生反应: 3(2CaO·SiO2)+6NaAlO2+15H2O==== 3Na2SiO3+2Al(OH)3+2(3CaO·A12O3·6H2O)[next] Na2SiO3在NaA1O2溶液中是溶解的,溶解度与Al2O3的浓度有关: 2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O====Na2O·Al2O3·2SiO2·2H2O↓+4NaOH CaO·A12O3的水合作用: 3(CaO·Al2O3)+12H2O====3CaO·Al2O3·6H2O+4Al(OH)3↓ 与Na2CO3作用: CaO·Al2O3+Na2CO3====2NaAlO2+CaCO3↓ 综上所述,溶出液中含有NaAlO2、NaOH、Na2SiO3;固相沉淀中含有CaCO3, 2CaO·SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3、Na2O·Al2O3·2SiO2·2H2O。 ③中压脱硅 熟料溶出后得到的溶液称为粗液,因为其中含有呈Na2SiO3状态存在的SiO2成分,如不除去SiO2,则产品氧化铝的质量不纯,故要对粗液进行净化处理,即中压脱硅。 中压脱硅的原理是:当溶液进行加热时,生成不溶性的固态化合物,进而把它分离出去。 2Na2SiO3+2NaA1O2+4H2O Na2O·A12O3·2SiO2·2H2O↓+4NaOH 当加入石灰(CaO)时,有如下反应: 2Na2SiO3+2NaA1O2+Ca(OH)2+4H2O=====CaO·A12O3·2SiO2·2H2O↓+6NaOH 中压脱硅控制的条件是:温度170℃,脱硅时间2h,溶液的浓度A12O3<120g/L。 ④碳酸化分解目的是向铝酸钠精液中通入CO2气体,使精液分解,精液中的A12O3尽量多的沉淀出来。作用原理如下。 第一步:中和精液中游离的NaOH,使溶液的ak下降。 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O 第二步:由于ak值的降低使溶液处在介稳状态,溶液开始水解。 NaAlO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaOH 连续通入CO2,连续水解,不断析出Al(OH)3。