从拜耳法铝酸钠溶液中脱除二氧化硅的工艺

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拜耳法生产氧化铝工艺流程简介

拜耳法生产氧化铝工艺流程简介

拜耳法生产氧化铝工艺流程简介拜耳法适于处理高品位铝土矿,这是用苛性碱溶液在一定的温度下溶出铝土矿中的氧化铝的生产方法,具有工艺简单、产品纯度高、经济效益好等优点。

基本原理拜耳法的基本原理有两个。

一个是铝土矿的溶出;一个是铝酸钠溶液的分解。

溶出是用苛性碱溶液在一定的条件下(加石灰、碱浓度、温度、时间及搅拌等)溶出铝土矿中的氧化铝,反应为Al2O3·H2O+2NaOH=2NaAlO2+2H2OAl2O3·3H2O+2NaOH=2NaAlO2+4H2OSiO2+NaOH+NaAlO2=Na2O·Al2O3·2SiO 2·2H2O+H2O一水铝石或三水铝石溶解形成铝酸钠进入碱液中,而其它杂质不进入溶液中,呈固相存在,称赤泥。

三水铝石(Al2O3·3H2O)的溶解温度为105℃,一水硬铝石(α-Al2O3·H2O)为220℃,一水软铝石(γ-Al2O3·H2O)为190℃。

分解是利用NaAlO2溶液在降低温度、加入种子及搅拌的条件下析出固相Al(OH)3,分解反应为NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaOH 种子即为Al(OH)3,加入量(以Al2O3量计算)为溶液中Al2O3含量的一倍以上;温度控制为从75℃降到55℃;搅拌时间为60h左右。

所得Al(OH)3再经焙烧脱水变成Al2O3;并使Al2O3晶型转变,满足铝电解的要求,焙烧反应为Al2O3·3H2O 225℃γ-Al2O3·H2O + 2H2Oγ-Al2O3·H2O 500℃γ-Al2O3 + H2Oγ-Al2O3 900~1200℃α-Al2O3工艺流程及主要技术条件拜耳法的生产工艺主要由溶出、分解和焙烧三个阶段组成。

全流程主要加工工序为:矿石的破碎、均化及湿磨、高温高压溶出、赤泥分离洗涤、叶滤、种子分解、母液蒸发及氢氧化铝焙烧。

氧化铝生产过程中有机物脱除路径研究及应用

氧化铝生产过程中有机物脱除路径研究及应用

22冶金冶炼M etallurgical smelting氧化铝生产过程中有机物脱除路径研究及应用陈晓静,王丹阳中铝中州铝业有限公司,河南 焦作 454174摘 要:随着国内铝土矿资源禀赋越来越差,越来越多的氧化铝企业使用进口铝土矿生产氧化铝,2023年中国氧化铝矿石对外依存度达到60.7%。

相较国内铝土矿以沉积型一水硬铝石为主的特性,进口铝土矿主要为红土型三水铝石,有机碳含量高。

系统有机碳的积累,会对沉降及分解过程带来不利影响,严重时将带来产品质量不达标,甚至会影响流程正常运行,产量大幅降低,运行成本升高。

结合当前矿源特性及某企业运行控制经验,对有机物脱除路径进行分析研究总结,探索氧化铝生产过程中有机物脱除更为经济高效的方法。

关键词:有机碳;草酸根;细种子洗涤;过饱和度;协同脱除中图分类号:TF821 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)04-0022-3Research and Application of Organic Removal Route in Alumina ProductionCHEN Xiao-jing, WANG Dan-yangAluminum Coproration Of China Limited Zhongzhou Aluminum Co., Ltd., Jiaozuo 454174,ChinaAbstract: With the domestic bauxite resource getting worse, many alumina refineries have started using imported bauxite to produce alumina. The organic material in imported bauxite is relatively high, which will enter the production process and have adverse effects on the production process. This article takes a domestic refinery using imported bauxite as case to analyze the balance of organic in and out of the process system. It lists the problems caused by organic and explains the effects of different process technologies through industrial application cases. This paper has important reference value to alumina refineries which have organic problems.Keywords: Organic carbon; Sodium oxalate; Fine seed washing; Supersaturation;Synergistic removal收稿日期:2023-12作者简介:陈晓静,女,生于1983年,河南焦作人,硕士研究生,高级工程师,研究方向:氧化铝工艺优化。

探析氧化铝生产过程中有机物的影响与去除

探析氧化铝生产过程中有机物的影响与去除

探析氧化铝生产过程中有机物的影响与去除摘要:拜耳法氧化铝生产过程中,有机物随着铝土矿的溶出进入铝酸钠溶液中,并随着铝酸钠溶液的循环而积累。

当累积量达到一定浓度时,将严重影响拜耳法的生产,特别是草酸盐严重影响氧化铝产品质量。

本文综述了拜耳法氧化铝生产中有机物的来源、影响以及一种去除方法。

关键词:氧化铝;有机物;影响;去除1、氧化铝生产过程中有机物的产生拜耳法氧化铝生产过程中,有机物主要来自铝土矿,铝土矿溶解过程中,进入溶液中的有机物量取决于铝土矿的类型、处理方法和处理条件。

主要来自以下几个方面:(1)铝土矿。

在拜耳法生产氧化铝的过程中,系统中最大的有机物来源是铝土矿。

许多铝土矿的有机碳含量很高。

三水铝石型铝土矿和薄水铝石型铝土矿中有机碳含量可达到千分之几到几千分之几。

这些有机碳在溶出过程中与氢氧化钠反应溶解在溶液中,循环积累并最终形成草酸钠、碳酸钠等低分子钠盐。

(2)絮凝剂和消泡剂。

在氧化铝生产过程中,赤泥沉降是一个重要的过程,它关系到后续的生产和氧化铝生产的经济技术指标。

为了加快赤泥的沉降分离过程,通常加入大量的淀粉或高分子有机絮凝剂。

同时,在铝酸钠溶液的晶种分解过程中,为消除种分槽中的泡沫,消泡剂亦被常用。

2、有机物对氧化铝生产的影响当拜耳法氧化铝生产过程中有机质含量积累到一定值时,溶液的物理性质、氧化铝的产量和质量、以及氧化铝生产中的各个关键工序都会受到较明显影响。

2.1、溶液物理性质的改变铝酸钠溶液中有机物含量的增加,会使溶液的比重、粘度、沸点和比热增加,表面张力也会随着有机物的增加而减小,对铝土矿的溶解和赤泥的分离有不利影响;有机物会使蒸发过程中沉淀的一水碳酸钠的粒径变小,导致分解后沉淀和过滤分离困难。

同时溶液碱粘度的提高会增加泵的损失,降低经济效益。

随着铝土矿浸出过程中降解产物的含量增加,溶液或浆液中产生大量泡沫,使设备有效容积减小。

2.2、氧化铝产量及质量降低在拜耳法氧化铝生产过程中的晶种分解阶段,在分解后期,由于体系温度较低,有机杂质草酸盐很容易与氢氧化铝一起析出,会产生大量细小的氢氧化铝颗粒,从而降低其强度,增加碱消耗,增加氧化铝中杂质含量,降低产率。

拜耳法生产氧化铝03溶出车间-sn

拜耳法生产氧化铝03溶出车间-sn

使硅矿物尽可能转变为钠硅渣结晶,这个过程称为
预脱硅。矿浆中生成的钠硅渣又可成为其他含硅矿 物在更高温度下反应生成钠硅渣的晶种,因而减小 了它们在加热表面上析出结疤的速度,从而使高压 溶出器的工作周期延长。
2.单管预热-压煮器间接加热溶出工艺
• 从原料车间送来的固含350g/l的原矿浆进入常压 脱硅工段的加热槽中,将温度从82-87 ℃提升到 100-105 ℃,然后在脱硅槽中进行连续脱硅。在 隔膜泵的进口处添加母液以调整矿浆RP和固含, 脱硅槽底部设有返砂泵,每班定期将粗砂返回原 料磨工段。 • 用隔膜泵将原矿浆送往溶出工段的套管预热器, 采用六级套管将原矿浆温度预热到174-180 ℃,再 用四级预热压煮器将原矿浆温度预热到210-220 ℃, 而后采用6.0Mpa高压新蒸汽加热,将原矿浆加热 至260 ℃后进入保温停留罐停留45-60分钟。
出液的浓度通常是180~240g/L的Na2O。
3.3一水硬铝石型铝土矿的溶出 • 在所有类型的铝土矿中,一水硬铝石型铝土矿 是最难溶出的。 • 一水硬铝石的溶出温度通常在260℃左右,溶 出液Na2O浓度为240~300g/L。我国的铝土矿 主要是一水硬铝石型铝土矿。 • 一水软铝石型或一水硬铝石型铝土矿在溶出过 程中发生反应为: AlOOH.H2O+NaOH+aq →NaAl(OH)4+ aq
• 溶出后矿浆经十级闪蒸,温度从260 ℃降至125 ℃, 然后送入稀释槽。从沉降来的洗液同时加入稀释槽 中,稀释后料浆用泵送往溶出后槽,停留2小时以 上,以进一步脱除溶液中的硅、铁、锌等杂质。 • 各级矿浆自蒸发器产生的二次蒸汽用于相对应的套 管预热器和预热压煮器中预热原矿浆,二次汽冷凝 水从预热器排出进入冷凝水罐,并经逐级闪蒸降压 后,汇总到末级冷凝水罐,一部分用作闪蒸注水, 一部分送往热水站。加热压煮器产生的新蒸汽冷凝 水送入新蒸汽冷凝水自蒸发器闪蒸后,二次汽去加 热脱硅槽,不带碱冷凝水去供热站,带碱冷凝水去 热水站。

拜耳法生产氧化铝中脱除有机物的研究

拜耳法生产氧化铝中脱除有机物的研究
通过此法可脱除铝土矿中的绝大多数有机物, 然而此法存在热损失大, 能耗高, 生产成本高等问 题, 此法在氧化铝行业并未得到工业化应用。 3. 2 离子交换法
离子交换法是采用离子交换树脂将有机分子 被交换到树脂上而实现分离的方法。
Pierre 发明 了 让 母 液 通 过 阳 离 子 交 换 树 脂, 除去铁、 硅、 钛、 锌等阳离子以及溶液中的有机 物。 然而此法成本较高, 也存在树脂再生困难的 问题。 因此, 此法在氧化铝行业并未得到工业化 应用拜耳法生产氧化铝过程中有机物的脱除方法 较多, 各有利弊, 大多数方法还处在研究阶段, 只有少数已经取得工业化应用。 从上述比较可以 看出, 结晶法和细种子洗涤 -石灰苛化法适合草 酸盐类有机物的脱除, 是目前较易实现工业化应 用的方法。
参考文献:
[1] 姜跃华 . 进口铝土矿应用探讨[ J] . 轻金属,2020( 9) : 11 - 13,21.
Abstract: In the alumina production flow by Bayer method, the accumulation of organics became an extreme prominent problem. The paper surveys the source, types and effects of the process in alumina production flow by Bayer method. It makes brief introductions of the roasting method of Bauxite, crossover method of ion and roasting method of decomposition mother liquor. It also described crystallization process, fine-seed cleaning - lime causticization method in detail. Finally, it concludes that the method of fine-seed cleaning - lime causticization method is relatively easy to implement in industrial application at present by comprehensive analysis. Keywords: Bayer Method; Organics; Elimination

2.6铝酸钠溶液的脱硅

2.6铝酸钠溶液的脱硅

在。
2.在稀溶液中且温度较低时,以水化离子[Al(OH) 4 ](H2O)x形式存
3.在较浓的溶液中或温度较高时,发生离子脱水,形成 [Al2O(OH)6]2- 二聚离子,在 150 ℃以下,这两种形式的离子可同时存 在。
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
七、铝酸钠溶液不添加石灰脱硅的基本原理
SiO2在工业铝酸钠溶液中呈过饱和的介稳状态,能自发 地转变成其平衡固相(含水铝硅酸钠),从溶液中沉淀出来。 2Na2SiO3 +2NaAl(OH)4+aq=Na2O· Al2O3· 2SiO2· nH2O↓ + 4NaOH+aq 此反应在常压和不加搅拌以及无添加物的情况下,反应 速度很慢。为了加快脱硅反应的速度,缩短脱硅时间,工业 脱硅是在高温(高压)和添加晶种的条件下进行的,称为压 煮脱硅。生产上称此脱硅的产物为钠硅渣。
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
二、铝酸钠溶液脱硅过程的实质
铝酸钠溶液脱硅的实质是使铝酸钠溶液中的SiO2转 变为溶解度小的固相物质沉淀析出,液固分离,提高溶 液的硅量指数,同时降低溶液中的浮游物含量。
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
三、铝酸钠溶液脱硅的方法
铝酸钠溶液脱硅的方法有两大类: 一类是使SiO2成为含水铝硅酸钠析出; 另一类是使SiO2成为水化石榴石析出。
脱硅时间 (小时) 精液SiO2含量 (克/升) 脱硅程度(%) 0 1 2 6 12 15
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
4.由于加钙脱硅比加压脱硅氧化铝损失高出3~10倍, 所以只有尽可能提高一次脱硅 A/S 才能减少脱硅过程的 Al2O3损失。 5.钠硅渣的溶解度高于钙硅渣,所以当溶液中钠硅 渣未分离干净时,将会严重影响加钙脱硅的深度。 6.烧结法脱硅工序要分别设置钠硅渣和钙硅渣两道 沉降分离、过滤工序,还要进行分离后溶液的精滤,因 此沉降、过滤和叶滤往往成为影响脱硅车间甚至整个氧 化铝生产的关键。

拜耳法氧化铝溶出原理和工艺

拜耳法氧化铝溶出原理和工艺

拜耳法氧化铝溶出的原理和工艺摘要拜耳法用于生产氧化铝是目前生产氧化铝的主要工业方法,生产氧化铝的工艺有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。

关键词拜耳法;氧化铝;原理工艺中图分类号tf82 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)87-0197-02拜耳法用于氧化铝生产已有近百年的历史,几十年来已经有了很大的发展和改进。

目前仍是世界上生产氧化铝的主要工业方法。

拜耳法用在处理低硅铝土矿(一般要求a/s为7~10),特别是用在处理三水铝石型铝土矿时流程简单,作业方便、能量消耗低,产品质量好等优点。

现在除了受原料条件限制的某些地区外,大多数氧化铝厂都采用拜耳法生产氧化铝。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时工艺条件要苛刻一些。

拜耳法最主要的缺点是不能单独地处理氧化硅含量高的矿石。

1 拜耳法生产氧化铝的原理基本原理是拜耳法精心研究出来的。

他在1889年的第一专利谈到用氢氧化铝的晶粒作为种子,使铝酸钠溶液分解,也就是种子分解法。

1892年提出第二个专利系统地闸述了铝土矿所含氧化铝可以在氢氧化钠溶液中溶解成铝酸钠的原理,也就是今天所采用的溶出工艺方法。

此法用在处理低硅铝土矿,特别是处理三水铝石型优质铝土矿,其经济效果远非其他生产方法所能比拟。

直到现在工业生产上实际使用的拜耳法工艺还是以上述两个基本原理为依据。

为了纪念拜耳称之为拜耳法。

原理归纳如下。

用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而制得铝酸钠溶液,采用溶液降温、加晶种、搅拌的条件下,从溶液中分解出氢氧化铝,将分解后母液(主naoh)经蒸发用来溶出新的一批铝土矿,溶出过程是在加压下进行的。

拜耳法的实质也就是下一反应在不同的条件下交替进行:2 拜耳法生产氧化铝的工艺由于各地铝土矿成份和结构的不同所以采用的技术条件各有特点,各个工厂的具体工艺流程也常有差别。

拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿的基本流程如图1所示。

拜耳法脱硅

拜耳法脱硅

第六章 铝酸钠溶液的脱硅
熟料溶出温度改变,AB、AC曲线的位置会有所不同,但仍 保持上述形状。在20~100℃温度范围内,SiO2在铝酸钠溶液中的 介稳溶解度随溶液中Al2O3浓度的增加而提高,可按以下经验公式 计算。当Al2O3浓度在50g/l以上时: [SiO2]=2+1.65n(n-1) g/l 式中n为Al2O3浓度(g/l)除以50后的数值。当Al2O3浓度在50g/l以下 时: [SiO2]=0.35+0.08n(n-1) g/l 此时 n 为 Al2O3 浓度 (g/l) 除以 10 后的数值。据此可以大致地估计溶 出时,粗液的SiO2 浓度以及碳分母液所允许的 SiO2 含量,从而可 预计脱硅过程所必须达到的最低要求,即精液硅量指数的最低值。 但是碳分母液中含有大量Na2CO3,使SiO2的介稳溶解度要比计算 值小得多,精液的硅量指数应该比计算值高,通常不应低于400。
脱硅时间 (小时) 精液SiO2含量 (克/升) 脱硅程度(%) 0 1 2 6 12 15
5.8
0
0.87
86
0.7
88.6
0.64
89.5
0.25
95.5
0.22
96
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
3.原液Al2O3浓度
Al2 O3 而降低。但这对提高硅量指数意义不大, S = 。 SiO2
A
当Na2OK浓度一定时,SiO2浓度随着Al2O3浓度降低
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
某厂采用的三段脱硅工艺,其实质是将两段脱硅法中 第二段的石灰分两次加入,即增加一次脱硅。其流程图如 图所示。
第六章 铝酸钠溶液的脱硅
八、影响含水铝硅酸钠析出的主要因素
1. 温度

浅析拜耳法氧化铝生产中预脱硅工艺

浅析拜耳法氧化铝生产中预脱硅工艺
、 、 、 、
欧洲拜耳法 2 0 0 — 2 6 o ℃ N a 2 O k > 2 0 0 g / L
1 - 3 2
美洲拜耳法 1 4 5  ̄ C左右 N a 2 O k > 2 3 0 g / L
1 . 2 8
一水硬铝石 2 6 0 - 2 8 0 ℃ ' N a , O k > 3 4 ( ) g , L
浅析 拜耳 法氧化铝 生产 中预脱硅 工艺
蒙振 长
( 广 西 华银 铝 业 有 限公 司 广 西 百色 市 5 3 3 7 0 0 ) 摘 要: 随 着 社 会 经 济 的不 断 发 展 , 工业文 明的不断推进 。 氧 化 铝 的 生 产 规 模 受 到 市 场 的不 断刺 激 , 其产量不 断增加。 这 样 的 情 况 下, 对 于铝土矿 资源的消耗量 持续攀升 , 对于优质 铝土矿 的资源消耗不 断增加 , 造 成其资源 匮乏 , 从 而导致 目前 氧化铝 生产 中新 供铝 土矿 的 A / S持续减 少, 而其 中氧化 铁的含量却在不 断增加 。为了使保持氧化铝 的高效优质 生产 , 满足市场 需求 , 这就 要求对 于拜耳法 氧化铝 的生产 工艺进行新 的调整与优化 。另外 , 还要考虑到 目前氧 化铝对于石灰 的添加 量情况 。本文通过 对于氧化铝新工 艺的分析 , 以期为读 者提供氧化铝 生产 中预脱硅、 溶 出等 生产 工序的相关参考 资料与数据 。 关键词: 氧化铝 ; 拜耳法 ; 新 工 艺
石灰自身和燃料灰活性添加方式的回收率分中si02导致al20损失增大赤泥量促进针铁矿转变成赤铁矿沉降性能促进方钠石转变为钙添加量增加沉改善赤泥添加量溶出时间降杂质含量洗涤反苛化生成碳碱增负担加铝酸钠粘度霞石避免生成钛酸钠水合铝硅酸钠转变为水化石榴石方钠石转变为钙霞石添加量杂质含量增加

铝酸钠溶液脱硅

铝酸钠溶液脱硅

核心所吸收的附加盐,可以生成3(Na2O· Al2O3· 2SiO2· 2H2O) · Na2X· nH2O
一类沸石族化合物,其中X代表CO32-、SO42-、 Cl22-和Al(OH)4 等 阴离子。由于这一类沸石族化合物在铝酸钠溶液中的溶解度均小 于 Na2此这一类盐的存在可以 起到降低 SiO2平衡浓度,提高脱硅深度的作用。但是这种作用是
因为,虽然说晶种添加量越大,脱硅效果越好,但随着溶液浓度
和的提高,这种效果逐渐降低;并且晶种添加量增加,还会增加 物料流量和硅渣分离的负荷,甚至造成管道堵塞。
原液中SiO2含量增加,脱硅程度提高,这是因为原液中 SiO2
是过饱和的,加晶种降低了结晶 Gibbs 自由能,结晶快速进行, 使得新成晶粒来不及长大,又成为新的结晶核心,起到了增加晶 种量的作用。细小晶粒不利于硅渣的沉降分离,因此,需要将高 压脱硅后的浆液在常压下继续搅拌 4 ~ 5个小时,一是促使SiO2进
A 溶液中的过饱和区域扩大。AC线为SiO 2 0
C 25 50 Al2O3,g/L 75 100
的饱和溶解度曲线,在AC线以下的区域 SiO 在铝酸钠溶液中的溶解度曲线图
2
为 SiO2 的未饱和区,即SiO2在铝酸钠溶 液中可以稳定存在;AB线为SiO2的过饱
和溶解度曲线,在 AB 线以下, AC 线以上的区域为
-
有限的,如在高温下这一类沸石族化合物溶解度也会增加;或盐

而人造钾沸石的结晶速度比人造钠沸石缓慢,且人造钾沸石生 成附加盐化合物的能力也小于人造钠沸石,所以K2O的存在不利于 脱硅过程。此外,人造钾沸石中的 K+ 也易用水洗出,因此,在实 际生产中,K2O在溶液中的含量会逐渐累积。
铝酸钾、钠混合溶液中SiO2的平衡浓度(g/L)一览表 (溶液中Al2O3含量为90g/L, αK为1.8)

氧化铝生产过程中有机物的影响与去除

氧化铝生产过程中有机物的影响与去除

氧化铝生产过程中有机物的影响与去除摘要:拜耳法生产过程中,母液不断循环使用,有机物不断通过溶出过程进入系统,同时有机物与铝酸钠溶液中苛碱反应发生分解,形成腐殖酸盐以及碳酸盐,虽然可以通过赤泥、氢氧化铝成品、蒸发排盐过程带走部分有机物,但仍不能满足系统平衡,有机物不断累积,到一定程度后对拜耳法生产造成许多负面影响,必须采取措施排除有机物。

如何经济、有效地除去危害性较大的有机物带来的影响,成为拜耳法生产过程的一个难题。

过程需要对对拜耳液有机物的具体来源、种类及其对流程的影响没有细致的了解与认识。

关键词:氧化铝;生产过程;有机物;影响与去除1有机物的来源铝酸钠溶液中的有机物来源主要为铝土矿,其本身含有有机物,在溶出过程中,有机物与氢氧化钠反应进入系统中,在生产过程中不断发生分解,由高分子有机物最终降解为低分子有机物,最终分解为草酸草酸钠、碳酸钠和其他低分子钠盐。

热带铝土矿(三水铝石)有机碳含量较高,一般为0.2%-0.4%,一水铝石含量则较低。

一般含量在0.05%-0.08%。

其次为系统中添加剂,如沉降系统添加絮凝剂改善赤泥沉降性能、平盘过滤的脱水剂、蒸发系统的防腐剂、缓蚀剂。

以及铝土矿浮选药剂和分解结晶助剂等。

过程中加入的有机物添加剂和浮选药剂会进一步增加生产流程中有机物富集,进而影响氧化铝生产,因此必须了解有机物种类及性质。

2有机物种类铝酸钠中的有机碳,96%来源于铝矿石,约4%由其他途径获得。

约26%是系统碳碱,18%为草酸钠,56%是有机钠盐。

而这些有机钠盐中相对分子质量较低的脂肪酸盐类,主要包括草酸盐、甲酸盐和乙酸盐,占总有机碳的44%左右;相对分子质量大于500的腐殖酸盐,占总有机碳的25%左右;中间分解产物对苯二甲酸钠和苯酚等,占总有机碳的22%左右。

3.对系统影响3.1溶液物理化学性质变化铝酸钠溶液中有机物含量增加会使溶液的颜色、密度、黏度、沸点和比热发生改变,表面张力随有机物的增加而增大,对铝土矿溶出及赤泥分离造成不利影响;使蒸发一水碳酸钠颗粒变细,造成沉降和过滤分离困难。

简述拜耳法生产氧化铝的分解工艺

简述拜耳法生产氧化铝的分解工艺

简述拜耳法生产氧化铝的分解工艺摘要拜耳法分解工艺是指氧化铝生产过程中的种子分解,这是拜耳法的一个重要生产单元,能够直接对氧化铝产品的质量造成影响,现阶段,我国在使用拜耳法进行氧化铝生产时,分解工艺共分为两个阶段。

文章对我国砂状氧化铝的分解工艺进行了具体的分析,并对比了两个阶段分解工艺的经济可行性,以便拜耳法在我国氧化铝生产中得到更充分的运用。

关键词拜耳法;氧化铝;分解工艺作为电解炼铝的重要生产原料,氧化铝在我国电解工业的发展中有着广泛的应用,电解工业生产过程中对氧化铝的质量有着较高的要求,首先要保障流动性,其次要具有耐磨性,并能够在电解质中实现完全溶解,最后要具备粒度粗、表面积大的特点。

而且近年来随着我国电解工艺的快速发展,要求在生產过程中使用的氧化铝最好为砂状氧化铝产品,为此,需要对拜耳法的分解工艺进行深入的探讨,保障能够生产出满足我国电解工业生产需要的高质量砂状氧化铝。

1 拜耳法生产氧化铝种子分解工艺分析1.1 分解工艺原理分析所谓的分解工艺是指在分解过程中,通过种子分解将氢氧化铝结晶从铝酸钠溶液中析出,得到固体的氢氧化铝物质,然后蒸浓种分母液,调配出构成拜耳法闭路循环的碱液。

分解过程的化学反应方程式为:NaAI(OH)4→AI(OH)3+NaOH这种反应为可逆反应,从左开始反应,则是溶出氢氧化铝的过程,从右进行反应则是氢氧化铝沉淀的析出过程。

拜耳法分解工艺包括两个阶段,第一个阶段分解氢氧化铝的晶核,第二个阶段析出结晶颗粒,这两个阶段可以同时存在一次分解中,能够加快析出的速度,所以在我国使用拜耳法生产氧化铝时,经常在分解过程中加入氢氧化铝种子,通过搅拌即可破坏掉铝酸钠溶液本身的稳定性,从而提高了生产效率[1]。

1.2 一段分解工艺分析一段分解过程中,主要是实现氢氧化铝结晶成核,并不断生长,分解过程大概在45小时—50小时范围内,分解中铝酸钠精液的温度应控制在≥100℃,首槽温度应控制在55℃-63℃。

拜耳法铝酸钠溶液中有机物脱除研究进展及化学氧化法应用展望

拜耳法铝酸钠溶液中有机物脱除研究进展及化学氧化法应用展望
,且 矿 物 中 腐 殖 酸 更 容 易 在 铝 酸 钠 溶 液 中 积 累 [12]; 氧 化 铝 生 产 、矿 物 浮 选 过 程 中 添 加 的 有 机 试 剂 约 占 4 % [1°]。铝 土 矿 中有 机 物主 要以 腐 殖酸 为 主 ,其 中 约 4 0 % 随 赤 泥 排 出 ,4 0 % 转 换 为 非 草 酸 盐 , 1 0 % 转 换 为 草 酸 盐 ,剩 余 1 0 % 转 换 为 碳 酸 盐 [~ 。陈 文 汨 等 [81通 过 试 验 得 出 矿 石 中 约 2 0 % 〜 3 0 % 有机 碳 进 入 到 溶 液 。拜 耳法 铝 酸钠 溶 液 中 有 机 物 种 类 繁 多 ,不 同 原 料 和 工 艺 对 有 机 物 种 类 与 组 成 有 较 大 影 响:M16]。 目 前 铝 酸 钠 溶 液 有 机 物 中 含 未 降 解 的 腐 殖酸等约占溶液中总有机碳2 5%;脂肪族有机物如 甲 酸 、乙 酸 、草 酸 、琥 珀 酸 、丙 二 酸 、戊 二 酸 、己 二 酸 、 庚 二 酸 、乳 酸 、苹 果 酸 、酒 石 酸 等 约 占 总 有 机 碳 4 4 % ; 芳 香 族 有 机 物 包 括 4-羟 基 苯 酸 、邻 苯 二 甲 酸 、 对 苯 二 甲 酸 、没 食 子 酸 、香 豆 酸 、水 杨 酸 等 [17]。低分 子量有机物以简单的有机盐形式存在.较为稳定的 有 甲 酸 盐 、乙 酸 盐 和 草 酸 盐 等 [1819]。有 研 究 表 明 草 酸 钠 为主 要 的 最终 产 物 之 一 [2°]。
采用微生物通过生物化学法降解拜耳溶液中有 机 物 ,具 有 较 好 前 景 ,但 需 进 一 步 研 究 强 碱 条
件 的 适 用 性 ,且 主 要 针 对 草 酸 盐 降 解 ,目前处于研究 阶段。 3 . 2 铝土矿焙烧法
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