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。
氧化钴的生产工艺流程介绍
2019-02-22 10:21:22
钴矿用球磨机破坏到粒度约-100目巨细后，将矿浆打到溶解槽，用硫酸或溶解后压滤，将滤液加热，往热溶液中参加碳酸钠、、、硫代硫酸钠等化工原料作为除杂剂，除掉溶液中的很多的铜、铁、钙、镁、铅、锌等杂质。少数的杂质随溶液进入下一道工序，运用P204[磷酸二异辛酯]作萃取剂，将钴、镍与铜铁等杂质元素别离，萃取液用稀反萃(洗脱)，钴、镍进入水相中，将含钴、镍溶液送入含P507[2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯]的萃取槽进行钴镍别离。含镍溶液作为副产品出产硫酸镍，含钴溶液经浓缩到达规则的浓度后用反萃，生成氯化钴溶液，用草酸铵沉积钴，转化为草酸钴沉积，将沉积物枯燥后以草酸钴方式作为产品运用。草酸钴经高温锻烧后生成氧化钴，经复原后制成钴粉。经钴镍别离后的钴溶液，假如用硫酸溶液洗脱，可制成硫酸钴产品，用醋酸洗脱可制成醋酸钴，氯化钴溶液用碳酸钠沉积可制成碳酸钴，用于出产钴粉、氧化亚钴或四氧化三钴。
氧化铝生产工艺技术（三）
2019-01-25 13:38:15
主要生产过程简述如下。 ①原料准备系统 为熟料烧成准备原料——生料浆，要满足水分、配比及细度的要求。 由矿山来的铝矿石先经破碎、均化及贮存达到粒度小于15mm及化学成分稳定的要求，然后送入管磨机中进行生料浆磨制，同时加入磨机中的物料还有5种：工业碱粉（补充生产过程中碱的损耗）、脱硫用煤（在烧成窑中脱硫）、石灰（与SiO2反应用）、蒸发母液（循环碱液）及硅渣（生产过程中间产物）。本工序控制的主要技术指标是：料浆水分38%；细度120#筛残留
90%，Na2O>93％。 ④调整液配制 虽然熟料中的有用成分能溶解于热水中，但为了溶出泥浆的稳定性避免二次反应损失，要保持溶出液有一定的Na2O浓度及苛性比值，这就要靠调整液来完成。配制调整液就是把四种溶液按比例掺配，以满足对调整液的要求。这四种溶液是氢氧化铝洗液、种子分解母液、赤泥洗液及碳酸分解母液。配制所用的设备是贮槽及泵。 ⑤赤泥分离及洗涤 将固（熟料溶出后的残渣——赤泥）液（溶出后的溶液——铝酸钠溶液）混合物进行分离并将赤泥进行洗涤的过程称赤泥分离及洗涤。分离得到的溶液称粗液，送中压脱硅工序处理；洗涤后的残渣——赤泥送堆场或水泥厂，赤泥可做水泥制造的一种原料。对这一过程的要求是“快速”，尽力缩短固液接触的时间，以防固液之间发生二次反应，使溶液中的氧化铝再返回固相中。这一过程通常用的设备是沉降槽、真空过滤机。本工序控制的主要技术指标是：分离沉降槽底流固体含量百分数30%-40%；过程温度95℃；弃赤泥附液中碱含量Na2O≤5kg/t干泥。[next] ⑥溶液脱硅 这是对溶液进行净化的一种手段。根据对净化后溶液的质量要求不同，可采取一段脱硅（中压脱硅）及二段脱硅两种方法。中压脱硅即将粗液（加入硅渣种子及部分种分母液）加热到170℃并保持1.5-2h，使溶液中的组分发生化学反应产生固相硅渣，进而将硅渣分离出去返回配料，将溶液进行控制过滤分离出细小的固体悬浮物后即得精制液，送往分解工序处理。中压脱硅使用的主要设备是脱硅机、分离沉降槽及叶滤机。 二段脱硅系将中压脱硅所得的分离沉降槽溢流，加入石灰乳在常压下再搅拌反应2h,使溶液中的SiO2进一步以固相析出，得到更纯净的溶液，此时溶液中A12O3/SiO2（质量比）可达1500，然后再分离固相及液相。一般情况下都使用一段中压脱硅，当对氧化铝产品有特殊要求时才采用二段脱硅。 ⑦种子分解 烧结法中采用种子分解的目的是获取苛性溶液（种分母液），以返回使用保证溶液的安定性，同时获得固态氢氧化铝是其副产品。种子分解的分解率低（小于50%）、分解时间长（55h以上）、占用设备多是其不足。种子分解所用设备及工艺流程与拜耳法的相同。 ⑧碳酸分解 与种子分解相比，碳酸分解的分解率高（大于90％）、分解时间短（2-3h)、所用设备少。但是，分解后所得的溶液（碳分母液）是Na2CO3水溶液，只能经过蒸发浓缩后，再经原料磨配料后在烧成窑中与矿石中的成分起反应。碳酸分解所使用的主要设备是碳分槽，可间断分解也可连续分解。分解所使用的CO2气体来自经净化后的石灰炉烟气，其浓度为CO2>38％（体积百分数）。 当前在运行的处理铝土矿的烧结法厂有3个，联合法厂有7个，处理霞石矿的有3个厂。 烧结法存在的问题主要是能耗高，工艺综合能耗为46.05MJ/t氧化铝。主要技术经济指标为：氧化铝总回收率87%；铝土矿单耗2t/t;石灰石单耗1.8t/t;苏打单耗108kg/t;焦炭单耗95kg/t;烧成煤单耗770kg/t;生料加煤量100kg/t;焙烧耗油量78kg/t;电力消耗450kW.h/t；蒸汽单耗4.2t/t；压缩空气消耗980m3/t；新水消耗18t/t。[next] (3)联合法联合法是将拜耳法与烧结法联合使用生产氧化铝的方法，方法的最大特点是可用烧结法系统所得的铝酸钠溶液，来补充拜耳法系统中的碱损失。方法适于大规模生产和用于处理A12O3/SiO2＝5-7的原料。 联合法有三种形式，即并联法、串联法及混联法。世界上只有美国、前苏联和中国采用联合法，美国曾用过串联法，中国开发了混联法。 ①并联法 并联法是指拜耳法与烧结法平行地进行，各自处理高品位及低品位的矿石，各自排出自己的废渣——赤泥。拜耳法与烧结法互为利用的方面是：拜耳法析出的碱不设苛化来处理，而是送烧结法配料；拜耳法的碱耗用烧结法的铝酸钠精液来补充；拜耳法与烧结法生产出来的氢氧化铝合并洗涤而焙烧。 使用并联法时，工厂必须要有高品位矿及低品位矿的供应，高品位矿供拜耳法处理，低品位矿供烧结法处理。 ②串联法串联法是指拜耳法与烧结法的串联，矿石先经拜耳法处理，产出的残渣—赤泥再经烧结法处理，最终的残渣由烧结法排出。 该生产方法与纯拜耳法及纯烧结法的不同点是： a.拜耳法的赤泥不外排而是送烧结法配料，再经烧结法处理，配料时不加矿石； b.拜耳法生产过程中循环积累起来的碱（Na2CO3）析出后，不设苛化处理而是送烧结法配料，简化了拜耳法工艺流程； c.烧结法产出的铝酸钠精液不设碳酸化分解处理，而是送往拜耳法种子分解工序，简化了烧结法工艺流程又补充了拜耳法的碱耗。 串联法的优点是：矿石经二道处理，矿石中氧化铝的回收率高；拜耳法部分的能力大，烧结法部分的能力小，故使工厂投资较小、产品成本较低。 目前，在世界上只有惟一的一个串联法生产厂—哈萨克斯坦的巴夫洛达尔氧化铝厂。该厂也是经过了多年研究、改进，终获成功。该厂的工艺流程如图3。[next]
黄铁矿提钴的生产工艺
2019-01-03 10:44:25
从黄铁矿中提钴常采用脱硫烧渣的氧化焙烧－酸浸法或精矿的硫酸化焙烧－酸浸法。
芬兰奥托昆普公司的科科拉钴厂（Kokkola Cobalt plant）从含镍、铜和锌的钴黄铁矿精矿中生产钴，年产约1400t，采用硫酸化焙烧－浸出－氢还原工艺生产超细钴粉。流程简图示于图1。图1 钴黄铁矿生产钴粉的流程简图
主要技术参数：
过程固体物料的元素成分 （%）过程溶液的元素成分 （g∕）硫酸化焙烧 680℃
浸出和浓密 二段逆流
浸出液除铜、锌 常压搅拌通H2S，pH＝1.4～1.5
镍钴硫化物浸出 高压釜，140℃，1013kPa，通空气
浸出液除镍 高压釜，709kPa，70℃
氢还原 高压釜，4053kPa，180℃
主要设备
矩形沸腾焙烧炉 2台，每台4室，每室分布板面积15m2，炉高7.5m
高压釜 5台
铝电解生产工艺技术（四）
2019-02-15 14:21:10
上插自焙阳极电解槽阳极结构由炭阳极、从上部笔直插在阳极里的阳极棒、阳极框套、集气罩、燃烧器和阳极主副进步安排组成。阳极主进步安排的螺旋起重器安装在槽两头混凝土支柱的横梁上，阳极副进步安排的螺旋起重器固定在水平阳极母线上。阳极和框套的升降分别由主副进步安排来完结，二者也可相对运动。水平阳极铝母线和工字钢是电解槽的承重主梁，阳极棒的作用不只导电，还要承载阳极的质量。 预焙阳极铝电解槽有边部和中间加料两种。从上面简图4、图5可看出，其差别是后者在两列预焙阳极块的中间缝上方装设有料箱及全套打壳加料（氧化铝和氟化盐）设备。两种预焙槽其他阳极结构根本相同。由阳极大梁（水平阳极铝母线）、阳极升降设备、预焙阳极块组和其他辅佐部分（如阳极卡具、槽罩等）所组成。阳极块、铝导杆和铸钢爪通过浇铸磷生铁把它们联结成一体。阳极块在电解过程中逐渐耗费，到必定周期就用新的阳极块换下不能用的残极。残极碳素部分压脱后破碎，再回来阳极工厂配料制做新阳极。 ②阴极结构 几种类型的电解槽阴极结构根本相同，电解槽下部金属槽壳和槽壳内的装砌部分属阴极结构。槽壳分为无底和有底两种。因而，铝电解槽又有无底槽和有底槽之分，无底槽一般是用地脚螺栓固定在混凝土根底上，而有底槽槽壳一般又分为臂撑式、框架式和摇篮式三种，其意图是要让阴极槽壳钢结构有满足的强度。 铝电解槽阴极结构一般由槽根底、钢槽壳、槽内衬隔热保温及绝缘材料、槽内衬碳素材料（侧部炭块、阴极炭块组等）、阴极母线等组成。[next] 3.国内外铝工业技能开展 (1)铝电解槽槽型散布状况工业铝电解槽分为自焙阳极铝电解槽和预焙阳极铝电解槽两种。自焙阳极铝电解槽又分为上插式自焙槽和旁插式自焙槽。 霍尔一埃鲁铝电解工艺自创造一百多年来，阅历了预焙一自焙一预焙槽的开展进程，尤其是近50年来，跟着国际铝工业科技的不断进步，铝电解槽从落后的50-60kA侧插自焙阳极电解槽逐渐开展到今日具有各项先进技能的超大容量预焙阳极电解槽。高效节能、自动化程度高、环境保护作用好的大型点式下料预焙阳极电解槽的选用，极大地促进了国际原铝工业的迅猛开展。表7列出了1996年全球电解铝厂选用的技能。表7 1996年全球电解铝厂选用的技能区域总产能/kt现代预焙槽铝厂预焙槽铝厂上插槽铝厂旁插槽铝厂 美国3973 315279.541810.540310经济合作开展安排 加拿大206011915723011.150824.71316.4其他国家5585197535.6297052.964011.5 算计7645316641.4320041.91148151311.7东欧432151812110325.5205247.564815开展我国家 欧佩克9405656037540 非洲141588062.236525.817012 南美235245019.1144161.338016.1813.4我国、印度及太平洋周边国家262860323133850.91937.349418.8算计733524983435194876610.45757.6总计23274618226.61097442.2438418.817577.4[next]
(2)电解铝工业的技能开展国际电解铝工业技能从1948年到1998年50年来，由50-60kA自焙槽开展到先进的大容量预焙槽，到达的技能水平和获得的经济作用，首要几点如下： a.电解槽容量由50-60kA通过40年开展到300-325kA; b.电流效率由85％进步到95％左右； c.直流电耗由每吨铝18500-19000kW.h降低到12900-14000kW.h; d.电解槽的单位面积产铝量增加了5-10倍； e.槽寿数由50年前的600天进步到2500-3000天； f.因为上述的技能进步，50年来，每吨铝的肯定本钱降低了400美元。 国际上高效节能大型现代化预焙阳极铝电解槽系列已到达了下列目标： 电解槽容量 180-300kA 电流效率 ≥94.5％ 单槽日产原铝量 ≥1361kg 直流电耗 （13300±200)kW.h/t Al 阳极净耗 400kg/t Al 阳极效应系数 ≤0.2次／（槽旧） 阴极压降 0．350 V 槽寿数 3000天 氟化物排放量 0.5-1.0kg/t AI 我国铝电解技能水平自20世纪80年代起有了很大的进步，在学外先进技能的一起，我国自行开发和应用了160kA, 180kA, 200kA系列电解槽成套技能和配备，而且研制开发了超大容量280kA和320kA工业实验铝电解槽技能，各项技能经济目标正朝着国际先进水平跨进。 当时我国老练、先进的大型预焙铝电解槽各项技能经济目标如下：[next] 电解槽容量 186-200kA 电流效率 >93％ 单槽日产原铝量 >1392kg 直流电耗 （13450±100)kW.h/t AI 阳极净耗 430-450kg/t Al 阳极效应系数 0.3次/（槽·日） 槽寿数 1500-1800天 氟化物排放量 ＜1.0kg/t Al 4.铝电解出产环境保护 (1)电解铝出产有害烟气对环境的影响 近年来，入们对霍尔一埃鲁铝电解法出产过程中逸出的有害烟气及烟尘给全球，本区域以及周围环境形成的严峻污染越来越注重。电解铝出产过程发作的有害烟气首要是CO2，以及以HF气体为主的气一固氟化物（包含阳极效应发作时排出的CF4和C2F6）、PAH（多环芳香烃）、SO2等。最近，近代铝电解槽环境污染与管理技能水平的最新观念指出了这些有害烟气对环境的影响。
铝电解生产工艺技术（三）
2019-01-25 13:38:15
2.铝电解生产的主要设备—铝电解槽简介 (1)铝电解槽的演变在铝电解工业中，电解槽的大小，一般也称电解槽的容量，皆以其电流强度的大小表示。铝电解槽的电流强度，也是经历了由小到大逐步增加的过程。第二次世界大战前，世界各国铝厂的系列电解槽的电流强度，在2-5万安培，战后到1952年发展到6-8万安培。20世纪80年代初期发展到15-20万安培，目前则已达到30万安培以上，并已开始研究开发更大容量的电解槽。 ①第一阶段（初期的预焙槽） 在铝电解法投入工业生产初期，电解槽很小，电流强度低，使用的阳极是预焙的石墨或碳素制成的，阳极电流密度高达6-7A/cm2，电耗增高至90000 kW.h/t铝，生产成本高，铝价昂贵。例如，1888年时用于生产的是4000A的电解槽，电解槽有一个方形阳极，阳极电流密度为6.4A/cm2，槽电压为10V，电耗为42000kW.h/t铝。但1933年时电解槽的电流强度就已经达到55000A，有预焙阳极22块，阳极电流密度降至1.01A/cm2，电耗降至20000 kW.h/t铝。 ②第二阶段（旁插槽） 早在1923年挪威就开始采用8000A的旁插槽。美国在1927年开始用直径为2.lm、高1.5-1.6m的圆形旁插阳极，其电流强度为25000-30000A。以后旁插槽逐渐发展，直到取代初期预焙槽。当时的旁插槽具有如下特点： a.阳极数目少，操作简易，能适应大一些的电流强度； b.阳极不需预制，省去了成型和焙烧过程，无残极，阳极成本下降； c.电解槽安装了密闭装置，环保和劳动条件有所改善。 图2是旁插槽的示意图。
[next]
③第三阶段（上插槽） 上插槽在20世纪40年代开始试用，60年代初期扩展到一些产铝国家。与旁插槽相比它的优点是： a.导电系统进一步有所简化； b.电解槽和阳极的操作便于机械化、自动化； c.集气罩密闭性好，抽出气体量小，有利于净化处理； d.能适应大一些的电流强度。 上插槽也有严重不足之处： a.电解槽上部结构，阳极提升机等机械设备复杂； b.二次阳极烧结质量不好，影响生产效率，电耗较大，阳极事故相对较多； c.在集气罩里的阳极侧部易氧化，易产生裂纹和裂缝。 图3是上插槽的示意图。 ④第四阶段（现代预焙槽） 预焙槽有两种类型，一是边部加料式（如图5-7所示），一是中间加料式（如图5-8所示）。初期预焙槽经过很多改进，并用现代科学技术进行装备，出现了现代预焙槽，目前世界上新建铝厂几乎全部采用现代预焙电解槽。它的优点是，能适应更大的电流强度，电耗更低，上部结构简单，机械化自动化程度高，环保条件好。缺点是有15％-20%的残极需处理，阳极要事先预制好，这就使阳极的成本大为提高。图4和图5分别为边部加料预焙槽和中间加料预焙槽的示意图。[next] （2）铝电解槽的构造简介目前世界上有四种类型电解槽，除连续预焙阳极电解槽外（目前只有法国一家电解铝厂），现分别就其余三种类型四种结构的电解槽作简要介绍。 ①阳极结构 旁插自焙阳极电解槽的阳极外有用于阳极成型和保护阳极的铝。铝壳通常用厚度约为1mm的铝板制成，沿阳极四周围成高1m左右的无底方箱状。在生产过程中铝壳和阳极碳素一起消耗，定时用铝铆钉接合新铝壳予以补充，阳极糊就加在铝壳箱内。阳极借助自身的电阻热和电解质熔液传给的热量一边工作，一边焙烧成型。阳极侧下部钉有钢制阳极棒，同时起导和承载阳极质量的作用，阳极棒随阳极消耗而下降，因此，需进行周期性地拔、钉棒工作。最下一排阳极棒的头部卡入一个特制的U形吊环内，通过用槽钢焊成的阳极框架及滑轮组吊在阳极提升机的升降装置上，并通过四个金属支柱支撑包括阳极在内的整个上部结构的质量。
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。
氧化铋生产工艺现状
2019-02-25 13:30:49
湿法的首要工艺流程：
1、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液浓缩结晶→结晶煅烧→氧化铋
2、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液加碱中和→氧化铋过滤洗刷→枯燥→氧化铋制品
火法的首要工艺流程：
精粹铋—→熔化—→雾化焚烧—→产品搜集—→产品分级。
目前国内的氧化铋出产厂商大都选用湿法硝酸系统出产氧化铋，因为出产过程中因硝酸介质的引进导致发生很多NXOY污染环境，产品中也不可防止残留NXOY;不论选用煅烧或枯燥，均难防止氧化铋粉末的聚会，影响产品粒度，粒度均在5μm～7μm以上，且粒度散布不均匀，对产品的使用也有较大的影响。国内选用火法出产氧化比铋产品粒度在3μm～5μm。日本和德国则多以熔体雾化–焚烧法出产氧化铋，产品粒度在1μm～2μm。中国是世界上氧化铋产值最大的国家之一。首要用硝酸法出产工艺，产品难以彻底满意该部分高端商场的需求
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。
钴渣的综合回收生产工艺探讨
2018-12-10 14:18:49
钴渣的综合回收生产工艺探讨.pdf
co3o4四氧化三钴
