氧化铝生产工艺教学3

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氧化铝生产工艺流程

氧化铝生产工艺流程

氧化铝生产工艺流程氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料、催化剂等领域。

氧化铝的生产工艺流程通常包括以下几个步骤:矿石的选矿、氧化铝的制备和精炼。

下面将详细介绍氧化铝的生产工艺流程。

一、矿石的选矿氧化铝的主要原料是铝土矿(bauxite)。

矿石的选矿过程是将含铝矿石从其他杂质中提取出来,使其含铝量达到一定标准。

矿石的选矿流程包括以下几个步骤:矿石碎磨、物理选矿、化学选矿和浸出。

1.矿石碎磨:将原矿经过破碎设备进行粗碎和细碎,使其达到适合后续处理的粒度要求。

2.物理选矿:利用物理性质的差异,采用重选方法分离矿石中的杂质。

常用的重选设备有重介分离机、离心分选机和震动筛等。

3.化学选矿:通过化学方式改变矿石中各种成分的化学性质,使其在溶液中呈现不同的溶解度,从而达到分离杂质的目的。

常用的化学选矿方法有酸洗、碱洗和氧化等。

4.浸出:将经过选矿的矿石用稀硫酸浸出,使铝氧化物溶解在浸出液中。

二、氧化铝的制备经过选矿的矿石中含有一定数量的铝氧化物(Al2O3),但还存在有机质、杂质和无机结合物等。

所以,经过矿石的选矿后还需要进行炼制和制备氧化铝,常用的工艺流程有碳酸钠法、铝盐法和氨法等。

1.碳酸钠法:将经过选矿的矿石和合适比例的碳酸钠与水一起混合,并加热,使其反应生成碳酸盐。

然后,将碳酸盐与酸进行反应,使铝氧化物在溶液中析出。

最后,将沉淀分离出来,通过烘干和高温煅烧得到氧化铝。

2.铝盐法:将经过选矿的矿石先进行煅烧,使其进行脱水。

然后,将矿石与酸反应,生成铝酸盐。

再通过晶体分离和干燥得到氧化铝。

3.氨法:将经过选矿的矿石煅烧,使其脱除水分。

然后,将矿石与氧化铝碳酸铵溶液进行反应,生成氨铝酸盐。

再通过结晶和煅烧得到氧化铝。

三、氧化铝的精炼经过上述制备后得到的氧化铝还存在一定的杂质,如硅酸盐、铁、钠和镁等。

因此,还需要进行氧化铝的精炼,提高其纯度。

常用的精炼方法有硫酸法、溶剂萃取法和氟化法等。

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机化工材料,广泛应用于陶瓷、电器、电子、冶金、建材等领域。

其生产工艺流程主要包括铝矾土的选矿、预处理、制酸、焙烧、浸渣、脱碱、结晶、过滤、洗涤、干燥、煅烧等环节。

以下是氧化铝的生产工艺流程的详细介绍。

1.铝矾土的选矿:首先需要对原料进行选矿处理,把与氧化铝相关度低的杂质进行去除,提高铝矾土的纯度。

2.铝矾土的预处理:将选好的铝矾土进行粉碎,然后通过烘干过程去除其中的水分,以便后续的制酸步骤。

3.制酸:将烘干的铝矾土与浓硫酸进行反应,产生硫酸铝,即铝矾石。

反应后形成的硫酸铝溶液需要进行澄清、过滤等处理,去除其中的杂质。

4.焙烧:将铝矾石进行焙烧,使其分解为氧化铝和硫酸铵。

焙烧的条件和温度需要严格控制,以确保得到高纯度的氧化铝。

5.浸渣:焙烧后的焦渣通过浸渍工艺,将其浸渍于一定的溶液中,使其中的硫酸铵溶解并得到回收。

6.脱碱:将溶液进行脱碱处理,将溶液中含有的氧化钠去除。

7.结晶:通过控制溶液的温度和浓度,使存在于溶液中的氧化铝逐渐结晶形成氧化铝晶体。

8.过滤:将结晶后的氧化铝晶体与溶液进行分离,通常采用过滤工艺进行固液分离。

9.洗涤:对过滤得到的氧化铝晶体进行洗涤处理,去除其中的杂质和残留的溶液。

10.干燥:洗涤后的氧化铝晶体需要进行干燥处理,以去除残留的水分。

11.煅烧:将干燥后的氧化铝晶体进行煅烧,使其变成具有特定晶态结构和物理化学性能的氧化铝颗粒。

以上便是氧化铝的生产工艺流程。

整个工艺流程中,各个环节的控制和操作对于提高氧化铝的纯度、晶态和物理化学性能至关重要。

目前,随着科技的不断进步和工艺的创新,氧化铝的生产工艺也在不断完善和优化,以提高生产效率和产品质量。

氧化铝工艺流程

氧化铝工艺流程

氧化铝工艺流程氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于陶瓷、耐火材料、电子材料等领域。

氧化铝的生产工艺流程主要包括氧化铝矿石的选矿、粉碎、煅烧和氧化铝的提取等步骤。

下面我们将详细介绍氧化铝的生产工艺流程。

1. 氧化铝矿石的选矿氧化铝矿石主要包括赤铁矿、莫来石、矾土等。

在选矿过程中,首先需要将矿石进行粉碎,然后通过重选、浮选等方法,将矿石中的杂质分离出来,得到含氧化铝较高的矿石精矿。

2. 矿石的粉碎精矿经过选矿后,需要进行粉碎处理,将其粉碎成适合进一步处理的颗粒度。

通常采用颚式破碎机、圆锥破碎机等设备进行粉碎,得到粉碎后的矿石粉末。

3. 煅烧粉碎后的矿石粉末需要进行煅烧处理,将其转化为氧化铝。

煅烧是将矿石在高温下进行热处理,使其发生化学变化,生成氧化铝。

煅烧的温度通常在1000℃以上,需要根据矿石的性质和工艺要求进行调控。

4. 溶解经过煅烧处理后的氧化铝粉末需要进行溶解处理,将其溶解于氢氧化钠溶液中,生成氢氧化铝溶液。

溶解的过程需要在一定的温度和压力条件下进行,通常采用高温高压釜进行溶解处理。

5. 晶化溶解后的氢氧化铝溶液需要进行晶化处理,将其中的杂质去除,得到纯净的氢氧化铝晶体。

晶化的过程通常通过降温结晶的方式进行,控制晶化条件可以得到不同形态和大小的氢氧化铝晶体。

6. 煅烧晶化后的氢氧化铝晶体需要进行再次煅烧处理,将其转化为氧化铝。

煅烧的温度和时间需要根据晶体的性质和工艺要求进行控制,通常在1200℃以上进行煅烧处理。

7. 氧化铝的提取经过煅烧处理后的氧化铝晶体可以通过化学方法进行提取,得到纯净的氧化铝产品。

提取的过程通常采用酸碱法或氧化法进行,将氢氧化铝溶解或氧化成氧化铝,然后经过过滤、干燥等步骤得到成品氧化铝。

以上就是氧化铝的生产工艺流程,通过选矿、粉碎、煅烧和提取等步骤,可以将氧化铝矿石转化为纯净的氧化铝产品。

在生产过程中需要严格控制各个环节的工艺参数,确保产品质量达到标准要求。

希望以上内容能够对氧化铝生产工艺有所帮助。

氧化铝生产工艺教学3

氧化铝生产工艺教学3
➢含氧化铝矿物的表面被含大量游离NaOH的循环母液所浸润 ➢含氧化铝矿物与OH-相互作用生成铝酸钠 ➢铝酸根离子通过在矿物表面上生成的扩散层扩散到整个溶液中 去,而OH-通过扩散层扩散到矿物的表面上来,使反应继续下去
铝土矿溶出动力学步骤
Al OOH
1. 反应物向矿物 表面的内扩散;
2. 表面吸附; 3. 化学反应; 4. 解吸; 5. 向外扩散。
过 A—表面积,m2

CNaOH—苛性碱浓度,%
程 CNaOH—苛性碱浓度,%

T—溶出温度,K
控 T—溶出温度,K

表观活化能81.93kJ/nol
制 表观活化能71.48kJ/nol
反应物变成活化状态比活化状态变成生成物要快得多,即活化能越小,反应速 度越快,活化能越大,反应速度越慢,因此活化能可以作为判断多相反应控制步骤 的一个重要参数,一般扩散控制活化能小于13kJ/mol,混合控制为20-34kJ/mol, 而化学反应控制活化能大于40kJ/mol,这是因为化学反应需要在反应物化学键完全 断裂和形成新化学键的情况下发生,反应速度慢,需要较大活化能。
管道溶出装置放空及开车各需2h,压煮器溶出装置放空需10h,开车需 16-20h. 2、维修费用低
管道化溶出系统没有搅拌等传动装置,没有备用中间设备(高压阀门、 管件等),维修费用低。 3、清理方法比较简单
管道化溶出的清理采用化学清理和机械清理相结合的方法,压煮器 组的清理采用化学清理、机械清理和人工清理相结合的方法。
新蒸汽
由专门的蒸汽锅炉产生的蒸汽,又称一次蒸汽。
自蒸发蒸汽
由自蒸发器产生的蒸汽,又称二次蒸汽或乏汽。
2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
高压溶出技术

氧化铝生产工艺流程培训

氧化铝生产工艺流程培训

氧化铝生产工艺流程培训一、概述氧化铝是一种重要的工业原料,广泛应用于建筑材料、电子产品、化工等领域。

本文将介绍氧化铝的生产工艺流程,包括原料准备、制备工艺、设备运行等方面的内容,旨在为从事氧化铝生产的工作人员提供相关培训。

二、原料准备氧化铝的主要原料是铝矾土。

铝矾土是一种含铝矾土矿石,经过选矿后可获得含铝矾土浓缩矿。

在生产氧化铝的工艺中,原料准备主要包括矿石破碎、矿石浸出、矿石粉碎等步骤。

三、制备工艺1. 酸法制备工艺酸法制备是生产氧化铝的主要工艺之一。

该工艺使用稀硫酸作为溶剂,将铝矾土中的铝溶解出来,再经过沉淀、过滤、洗涤等步骤得到氢氧化铝沉淀。

最后,将氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝产品。

2. 碱法制备工艺碱法制备是另一种常用的氧化铝制备工艺。

该工艺采用氢氧化钠作为溶剂,将铝矾土中的铝溶解出来,再经过沉淀、过滤、洗涤等步骤得到氢氧化铝沉淀。

最后,将氢氧化铝沉淀煅烧得到氧化铝产品。

四、设备运行氧化铝生产过程需要一系列设备协同操作,包括搅拌釜、反应釜、过滤机、干燥机等设备。

操作人员需要熟悉这些设备的使用方法和操作规程,确保生产过程的顺利进行。

五、安全注意事项在进行氧化铝生产工艺时,操作人员需要注意以下安全事项:•佩戴防护装备,避免与化学品直接接触。

•注意设备运行时的安全距离,避免发生事故。

•定期进行设备检查和维护,确保设备正常运行。

六、总结氧化铝生产工艺是一个复杂的过程,需要操作人员具备专业的技朧和严谨的工作态度。

通过本文的介绍,希望读者能够更加深入地了解氧化铝生产工艺流程,提高生产效率和产品质量。

以上是关于氧化铝生产工艺流程的培训文档,希望对读者有所帮助。

氧化铝生产工艺教学(拜耳法)

氧化铝生产工艺教学(拜耳法)
液中所必须含有的碱量(不包括碱损失)
E
1
N
( MR ) m ( MR ) a N 0.608 [ ](t / t AO ) ( MR ) m ( MR ) a

循环效率和循环碱量 呈互为倒数关系
第四章 拜耳法的原理和基本工艺流程
拜耳法的基本流程 1

第四章 拜耳法的原理和基本工艺流程

第四章 拜耳法的原理和基本工艺流程
高压溶出
是拜耳法生产氧化铝的主要工序之一。影 响拜耳法生产氧化铝的技术经济指标。
溶出目的:将铝土矿中的氧化铝水合物溶解成铝酸钠溶液,并使
溶液充分脱硅,避免过量SiO2影响产品质量,且把苛性碱的消耗减至 最少。
拜耳循环 拜耳循环
至Al2O3· H2O 至Al2O3· 3H2O 60℃ B 30℃ MR=3.40
拜耳法生产Al2O3的四个组要工序 铝土矿的溶出 铝酸钠溶液的稀释 晶种分解 分解母液蒸发 拜耳法循环从铝土矿的溶出开始, 溶出初温为30℃,终温为200℃。 在此温度范围内实现溶出、稀释分 解、蒸发过程。 A点:循环母液的组成点
衡量分解过程效率的技术经济指标:种分分解率、分解槽单
位产能,Al(OH)3的质量。砂状氧化铝要求的物理性能主要取决于种分 过程的控制。

第四章 拜耳法的原理和基本工艺流程
晶种分解
分解槽
分解槽

第四章 拜耳法的原理和基本工艺流程

第五章 铝土矿中氧化铝的溶出
氧化铝溶出率 拜耳循环
氧化铝实际溶出率:铝土矿与NaOH反应实际溶出到溶液中的
铝土矿类型 三水铝石 一水软铝石 一水硬铝石 温度(℃) 145 230 250 Na2O(g/L) 110 110 120 Al2O3(g/L) 130 120 120 分子比MR 1.40 1.50 1.65

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。

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程氧化铝是一种重要的无机材料,主要用于陶瓷、耐火材料、电子材料等领域。

以下是氧化铝的生产工艺流程。

1.原料准备:首先需要准备高纯度的铝酸盐溶液作为原料。

通常使用高纯度的铝金属或铝矾土为原料,经过破碎、磨粉、酸洗等处理,得到铝酸盐溶液。

2.晶体生长:将铝酸盐溶液加热,使其逐渐浓缩,在一定温度下冷却结晶。

晶体生长可以通过吊晶法、气相输送法、溶液浸渍法等方法进行。

其中,吊晶法是最常用的方法。

通过调节温度、浓度、冷却速度等参数,可以获得不同形貌和尺寸的氧化铝晶体。

3.晶体破碎:将生长得到的氧化铝晶体进行破碎,得到所需的颗粒大小。

通常采用球磨机进行破碎,可以得到均匀的颗粒分布。

4.洗涤:将破碎后的氧化铝颗粒进行洗涤,去除其中的杂质和残留溶液。

通常采用多级洗涤,使用水或稀硫酸溶液进行洗涤。

5.过滤和干燥:经过洗涤后,将氧化铝颗粒进行过滤,去除多余的水分。

然后进行干燥,通常采用烘箱或旋转干燥机进行。

6.煅烧:将经过干燥的氧化铝颗粒进行煅烧,使其获得良好的结晶和物理性能。

煅烧的温度和时间会影响氧化铝的比表面积、晶粒尺寸和晶型。

煅烧温度通常在800-1200摄氏度之间,持续时间也在几小时到几十小时之间。

7.表面处理:经过煅烧后的氧化铝颗粒表面可能会存在一些有害物质或氧化层,需要进行进一步的表面处理。

通常采用酸洗、碱洗或离子交换等方法,去除表面杂质,以提高氧化铝的纯度和质量。

8.精细处理:根据不同的用途和要求,可以对氧化铝进行进一步的处理。

例如,对氧化铝颗粒进行球形化处理,获得更好的流动性和储存性能;或者进行表面改性,增加氧化铝的特殊功能,如吸附、离子交换等。

9.质量检验:对生产得到的氧化铝产品进行质量检验,检测其化学成分、晶体形貌、比表面积、物理性能等。

质量检验是确保产品达到规定标准的重要环节。

以上就是氧化铝的生产工艺流程。

根据具体的生产要求和用途,工艺流程可能会有所不同,但整体上都是遵循上述的基本步骤。

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程

氧化铝的生产工艺流程
《氧化铝的生产工艺流程》
氧化铝是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料、化工等领域。

下面我们来了解一下氧化铝的生产工艺流程。

1. 原料选取
氧化铝的生产主要原料是铝土矿,其主要成分为氧化铝和各种氧化物、硅酸盐和少量的铁、钛、镁等杂质。

首先需要进行选矿,将铝土矿中的杂质和有用矿物分离,获得高纯度的氧化铝原料。

2. 预处理
将选矿得到的氧化铝矿石进行粉碎、研磨和筛分,得到适合进一步处理的颗粒物料。

3. 煅烧
将颗粒状的氧化铝矿石送入煅烧炉,进行煅烧处理。

在高温下,氧化铝矿石中的杂质和结晶水被排除,使其含氧化铝的纯度提高。

4. 粉碎
经过煅烧的氧化铝矿石需要经过破碎、研磨等工序,使其颗粒度达到要求。

5. 煮沸
将粉碎后的氧化铝矿石加入含有氢氧化钠的溶液中进行煮沸反应。

通过这一步骤,氧化铝矿石中的杂质得以溶解,提高氧化铝的纯度。

6. 沉淀
在煮沸反应后,通过控制温度和pH值,使氧化铝沉淀出来。

同时,通过离心或过滤等方法将沉淀物分离出来。

7. 焙烧
将沉淀物送入焙烧炉进行焙烧处理,将其转化为氧化铝粉末。

8. 加工
将焙烧得到的氧化铝粉末进行加工,根据不同的需求进行成型、烧结等工序,生产出各种规格和形状的氧化铝制品。

以上就是氧化铝的生产工艺流程,通过上述工艺步骤,我们可以获得高纯度的氧化铝产品,满足不同领域的需求。

氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺
氧化铝(Aluminum Oxide,Al2O3)是一种广泛应用的陶瓷材料,用于制备金属铝、耐火材料、陶瓷、磨料等。

以下是氧化铝的生产工艺的主要步骤:
1.铝矾土的提取:
原料:铝矾土是氧化铝的主要矿石,主要成分是氧化铝和含铝的硅酸盐。

提取过程:铝矾土通过矿石的选矿和矿石的酸法提取,得到含铝的物质。

2.氧化铝的制备:
预处理:含铝物质经过预处理,去除杂质和松散物。

氧化:预处理后的物质通过高温氧化反应,将含铝的物质转化为氧化铝。

3.氧化铝的结晶:
结晶反应:通过化学反应使氧化铝结晶成微小颗粒。

结晶分离:将结晶的氧化铝颗粒从反应液中分离出来。

4.水洗和烘干:
水洗:将结晶的氧化铝颗粒通过水洗去除残留的溶液。

烘干:将洗净的氧化铝颗粒进行烘干,去除水分。

5.氧化铝的精炼:
精炼:通过各种物理和化学方法对氧化铝进行精炼,提高其纯度。

细磨:对氧化铝进行细磨,得到所需颗粒大小的产品。

6.成品包装:
检验:对精炼后的氧化铝进行质量检验。

包装:符合质量标准的氧化铝产品被包装成成品,准备发往市场。

这是一个简化的氧化铝生产工艺的概述,实际的生产过程可能会有更多的细节和精密的控制。

此外,为了保护环境,工业生产过程通常会采取环保措施,例如废气处理和资源回收。

详细的生产工艺和技术参数可以在专业的工艺手册或相关文献中找到。

氧化铝生产工艺讲义稿

氧化铝生产工艺讲义稿

一、氧化铝生产消耗指标分析与控制第一部分、氧化铝生产消耗指标盘存分析1、矿耗按照定义,矿耗的计算式可表示为矿耗= 矿石实际消耗量氧化铝实产量……(1.a)从上式可以看出,在不考虑计量误差的情况下,“矿石实际消耗量”为客观计量数据,不具有分析价值,因此“氧化铝实产量”才是影响矿耗的关键因素。

以1吨干矿石为分析基准,如忽略氧化铝的飞扬损失及其他机械损失,则1吨干矿的“氧化铝实产量”可以表示为:吨干矿“氧化铝实产量”= 吨干矿氧化铝溶出量- 吨干矿氧化铝附液损失量…(1.b)矿耗的计算式则可以转化为:矿耗=1吨干矿氧化铝溶出量 - 吨干矿氧化铝附液损失量…(1.c)按照上式,对影响矿耗的两项因素分别分析如下:1.1、吨干矿的氧化铝溶出量,计算式可以表达为:吨干矿AO溶出量= 吨干矿含AO质量×净溶出率…(1.d)从上式可以看出,影响吨干矿AO溶出量的因素分别为:矿石AO含量和净溶出率,因为是二者的乘积对吨干矿的AO溶出量产生影响,因此单独分析一项因素是不具有意义的。

1.2、吨干矿的氧化铝附液损失量,计算式可以表达为吨干矿的氧化铝附液损失量= 吨干矿赤泥附液量×赤泥附液AO浓度–吨干矿赤泥回水量×赤泥回水AO浓度…(1.e)上式中,吨干矿产赤泥量按照末次底流总量×固含/氧化铝实产量计算,不按照矿耗×赤泥率计算,具体原因参见下节(2.1)。

2、碱耗按照定义,碱耗的计算式可表示为碱耗= 液碱实际消耗量氧化铝实产量……(2.a)以1吨实产氧化铝为分析基准,如忽略液碱的“跑冒滴漏”等机械损失,则碱耗可以用下式表示:碱耗= 吨AO产赤泥带走的化合碱+ 吨AO的赤泥附液碱损失+ 吨AO中杂质含碱量…(2.b)按照上式,对影响碱耗的三项因素分别分析如下:2.1、吨AO产赤泥带走的化合碱,也就是化损,计算式可以表达为:吨AO产赤泥带走的化合碱= 吨AO产赤泥量×赤泥中Na2O含量×1.29 …(2.c)上式中,吨AO产赤泥量须按照末次底流固含平均×总流量/AO实产总量计算,不能按照矿石单耗×赤泥率计算,主要原因为:末次底流流量计量数据较入磨矿石计量数据更加稳定可靠;而且矿石取样代表性较差,导致赤泥率可参考性相对要差。

氧化铝生产培训

氧化铝生产培训

拜尔法生产工艺及安全生产知识讲解一、拜尔法氧化铝生产工艺拜尔法氧化铝生产是用碱来处理铝矿石,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,将不溶解的残渣与溶液分离,经洗涤后弃去或综合利用,以回收其中的有用成分。

纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝,经与母液分离、洗涤后进行焙烧,得到氧化铝产品。

分解母液可循环使用,处理另外一批矿石。

整个生产工艺分为8个工序:原矿浆磨制、压煮溶出、赤泥沉降、控制过滤、分解分级、母液蒸发、成品过滤、焙烧。

二、各车间生产任务:原磨车间:1. 为高压溶出车间磨制提供合格的原矿浆及沉降车间精滤工序提供合格的石灰乳。

2. 原磨车间主要设备有:球磨机、棒磨机、斗提机、化灰机、水力旋流器、输送皮带、布袋除尘器。

溶出车间:1. 将隔膜泵送来的原矿浆在高压溶出机组内完成预热、新蒸汽间接加热进行溶出反应,使铝土矿中的氧化铝水合物与苛性碱作用生成铝酸钠溶液。

2. 将不合格的新蒸汽冷凝水EDP和二次乏汽冷凝水EDS 送往热水站。

3. 将合格的新蒸汽冷凝水EDP送往蒸发车间工艺回水槽,0.6MPa蒸汽送至管网。

4. 溶出主要设备有:隔膜泵、压煮器、闪蒸槽等。

沉降车间:1. 将溶出工序送来的稀释料浆进行分离洗涤。

2. 将四洗底流送至赤泥库。

3. 为溶出工序提供一次洗液进行料浆稀释。

4. 将合格的精液送至分解工序。

5. 沉降车间主要设备有:沉降槽、外排泵、叶滤机等槽。

分解车间1. 将沉降车间送来的精液进行种分分解;2. 将合格的AH送至焙烧分厂;3. 为蒸发车间提供合格的分解母液;4. 分解车间主要设备:分解槽、立盘过滤机、板式换热器等。

蒸发车间1. 将分解车间送来的原液进行蒸发浓缩。

2. 为原磨及溶出车间提供合格的循环母液。

3. 把合格的冷凝水送至电厂。

4. 为平盘提供合格质量的洗水。

5. 为全厂提供仪表风、高压风和低压风;6. 蒸发车间主要设备有:蒸发器、空压机、干燥器等。

氧化铝生产工艺sn

氧化铝生产工艺sn

铝酸钠溶液诱导期
铝酸钠溶液旳诱导期即过饱和铝酸钠溶液自发 分解析出氢氧化铝旳时间长短。诱导期即是 在开头一段时间内溶液不发生明显旳分解, 在此期间溶液主要是发生内部变化—离子聚 合或晶核开始形成。
诱导期旳长短取决于溶液旳构成(浓度、αK杂 质和温度)等原因。αK和浓度高以及有机物 等存在时,诱导期长。添加晶种时也有诱导 期,但诱导期旳延续时间比不添加种子时短 得多。以至在晶种量较多时延续时间只有几 分钟甚至完全消失。
稳定循环母液旳浓度和严格铝土矿旳配矿制度, 是确保拜耳法正确配碱旳有效措施。同步应尽量降低 非生产用水进入流程及提升石灰质量等,也是拜耳法 正确配料,到达良好溶出指标旳主要确保。
预脱硅
为了减轻拜耳法过程中,硅渣在溶出时析出,影响溶 出效果,在原矿浆进入溶出之迈进行预脱硅,是减轻 结疤旳有效途径。
小以及均匀性等物理性质有关。 铝土矿破碎主要有下列几种措施:压碎、壁碎、折断、磨剥、
击碎。
矿石破碎措施
(1)压碎:利用两破碎工作面逼近时加压,使物料破碎。此法 旳特点是作用力逐渐加大,作用力旳范围较大,合用于破碎较 硬旳矿石。
(2)壁碎:破碎工作是由尖齿楔入物料旳壁面而完毕旳。 其特点是作用力旳范围较为集中而发生局部破裂。此法合用干 脆性矿石旳破碎。
氧化铝外观为白色粉末,结晶状态为六方晶体构 造,分子式一般写为Al2O3,分子量为101.96。
氧化铝是经典旳两性氧化物,不溶于水,可溶于 无机酸和碱性溶液,因为其结晶形式不同,在酸、 碱溶液中旳溶解度及溶解速度也不同。
氧化铝有多种同素异构体,如:α-Al2O3、βAl2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3、θ-Al2O3、K-Al2O3、 δ-Al2O3。而常见稳定构造旳氧化铝主要是αAl2O3、γ-Al2O3。

氧化铝厂工艺培训讲义

氧化铝厂工艺培训讲义

氧化铝厂工艺培训讲义一、氧化铝工艺流程简介氧化铝厂采用拜耳法生产工艺,它的原理是铝酸钠溶液在常温下添加氢氧化铝作为晶种并不断搅拌,使溶液中的氧化铝以氢氧化铝析出;析出氢氧化铝后的铝酸钠溶液加热后再用来溶出矿石中的氧化铝水合物,这两个过程交替进行可一批批处理矿石生产出纯度较高的氢氧化铝,从而构成拜耳循环。

Al2O3.(1或3)H2O+NaOH +aq 2NaAl(OH)4+aq 1、工艺流程概1.1原料车间由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后倒入卸矿站或铝矿原矿堆场,经胶带输送机送入均化堆场堆存并凉干水份,在堆场内经堆、取料机平铺直取均化后送入原料磨制。

外购石灰或出炉石灰经破碎后经斗式提升机卸入石灰仓,仓底设置板式给料机,胶带输送机,一部分石灰被送往原料磨磨头仓,另一部分石灰送往石灰消化工段。

在石灰消化工段,石灰与热水一同加入化灰机中,制备的石灰乳流进石灰乳槽,石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序和沉降车间控制过滤工序。

消化渣用胶带输送机送往的消化渣堆场,消化渣最终由商务部负责销售。

电石渣和热水一同加入化渣器中,制备后的电石渣流进电石渣平底槽,电石渣用泵送往蒸发车间苛化工序。

铝土矿、石灰经计量后与循环母液按比例加入两段磨矿系统的棒磨机中磨制原矿浆,原矿浆用水力漩流器进行分级,分级机溢流为合格的原矿浆,送入原矿浆槽,再用矿浆泵送往溶出车间的预脱硅工段。

分级机底流返回两段磨矿系统中的球磨机进一步磨浆,然后仍进入水力漩流器进行分级,形成闭路磨浆系统。

1.2溶出车间从原矿浆槽送来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℃,然后送入预脱硅槽中进行连续脱硅。

经6-8小时后在预脱硅槽的末槽出料再添加一定量的循环母液调整经脱硅后的原矿浆的碱度和温度,合格脱硅矿浆送至高压泵房的隔膜泵。

脱硅槽底部设有返砂管、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溶出分解至174±5℃,再用四级预热压煮器将原矿浆温度预热至210~220℃,而后采用高压新蒸汽加热,原矿浆温度提至260℃,保温停留40min。

氧化铝冶炼工艺流程简介

氧化铝冶炼工艺流程简介

氧化铝的主要冶炼工艺介绍氧化铝的冶炼工艺大致可以分为烧结法、拜耳法和烧结-拜耳联合法等。

一、烧结法1.1烧结法的基本原理将铝土矿与一定数量的纯碱、石灰(或者石灰石)、配成炉料在高温下进行烧结,使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时固体铝酸钠便进入溶液,铁酸钠水解放出碱,氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。

在用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝,经过焙烧后产出氧化铝。

分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。

1.2烧结法工艺过程简述烧结法生产氧化铝有生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离以及洗涤、粗液脱硅、精液碳酸化分解、氢氧化铝的分离以及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。

生料浆制备:将铝土矿、石灰(或石灰石)、碱粉、无烟煤以及碳分母液按一定的比例,送入原料磨中磨制成生料浆,经过料浆槽的三次调配成各项指标合格的生料浆,送熟料窑烧结。

熟料烧结:配合格的生料浆送入熟料窑内,在1200℃-1300℃的高温下发生一系列的物理化学变化,主要生产使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。

熟料窑烧结过程通常在熟料窑(回转窑)内进行,氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝和纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,并且烧至部分熔融,冷却后成外观为黑灰色的颗粒状物料即熟料。

熟料溶出:熟料经过破碎达到要求的粒度后,用稀碱溶液(生产上称调整液),在湿磨内进行粉碎性溶出,有用成分氧化铝和氧化钠进入溶液,成为铝酸钠溶液,而杂质铁和硅则进入赤泥。

赤泥分离和洗涤:为了减少溶出过程中的化学损失,赤泥和铝酸钠溶液必须快速分离,为了回收赤泥附液中所带走的有用成分氧化铝和氧化钠,将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。

粗液脱硅:熟料溶出过程中,原硅酸钙不可避免的与溶液发生反应,造成粗液中会有5-6g/l的二氧化硅,这部分杂质将影响成品氧化铝的质量。

氧化铝生产培训教材

氧化铝生产培训教材

氧化铝厂系列培训教材之一氧化铝生产基础知识第一章氧化铝生产方法简介氧化铝生产方法大致可分为四类,即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。

但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。

碱法生产氧化铝的基本过程如下:焙烧O3图1:碱法生产氧化铝基本过程碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和联合法等多种流程.拜耳法是直接用含有大量游离NaOH的循环母液处理铝矿石,以溶出其中的氧化铝而获得铝酸钠溶液,并用加晶种搅拌分解的方法,使溶液中的氧化铝以Al(OH)3状态结晶析出。

种分母液经蒸发后返回用于浸出另一批铝矿石。

矿石中的主要杂质SiO2是以水合铝硅酸钠(Na2O•Al2O3•1。

7SiO2•nH2O)的形式进入赤泥,造成Al2O3和Na2O的损失.因此,拜耳法适合处理高品位铝矿,铝硅比A/S大于9。

烧结法是将铝矿石配入石灰石(或石灰)、苏打(含有Na2CO3的碳分母液),在高温下烧结得到含固体铝酸钠的物料,用稀碱溶液溶出熟料便得到铝酸钠溶液。

经脱硅后的纯净铝酸钠溶液用碳酸化分解法使溶液中的氧化铝呈Al(OH)3析出。

碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。

矿石中的主要杂质SiO2是以原硅酸钙(2CaO•SiO2)的形式进入赤泥,不会造成Al2O3和Na2O的损失。

因此,烧结法适合处理高硅铝矿,铝硅比A/S可以为3—5.拜耳-烧结联合法兼有拜耳法和烧结法流程,兼收了两个流程的优点,获得更好的经济效果.它适合处理A/S为6-8的中等品位铝矿。

由于流程较复杂,只有生产规模较大时,采用联合法才是可行和有利的.酸法是用硝酸、硫酸、盐酸等无机酸处理含铝原料而得到相应的铝盐的酸性水溶液。

然后使这些铝盐成水合物晶体(蒸发结晶)或碱式铝盐(水解结晶)从溶液中析出,亦可用碱中和这些铝盐的水溶液,成氢氧化铝析出,煅烧后得无水氧化铝。

酸法适合处理高硅低铁铝矿,如粘土、高岭土等.但它的缺点是耐酸设备昂贵,酸的回收困难,从溶液中除铁也困难。

酸碱联合法是先用酸法从高硅铝矿中制取含铁、钛等杂质的不纯氢氧化铝,再用碱法(拜耳法)处理。

氧化铝生产工艺技术规程

氧化铝生产工艺技术规程

1氧化铝生产工艺流程1.1工艺流程概述我厂氧化铝生产采用拜尔法。

矿山来的铝土矿在卸矿站卸入矿仓后转运到均化库布料。

石灰石经竖式石灰炉煅烧后送到石灰仓,用于石灰消化和原料磨配料。

均化库内的碎铝土矿用双斗轮取料机横向取料后经皮带运输机送至磨头仓。

铝土矿、石灰和蒸发来的循环母液按一定配比进入由棒、球二段磨和水旋器组成的磨矿分级系统。

分级溢流(原矿浆)进入原矿浆槽,然后泵送至高压溶出工序的溶出前槽。

溶出前槽内矿浆用G E H O泵送入溶出系统。

首先由单套管和压煮器组成的十级预热器预热,再用约60巴新蒸汽间接加热压煮器内矿浆到溶出温度,保温溶出45-60分钟,经十级自蒸发器闪蒸降温后,溶出矿浆用赤泥洗液稀释。

闪蒸产生的二次蒸汽用于十级预热,新蒸汽冷凝水经闪蒸成6巴蒸汽并入全厂低压蒸汽管网,新蒸汽不含碱冷凝水返回热电厂。

二次蒸汽冷凝水及新蒸汽含碱冷凝水送热水站。

稀释矿浆在Ф40m单层平底沉降槽内进行液固分离,底流进入洗涤沉降槽进行三次赤泥反向洗涤,再送入赤泥过滤机进行过滤洗涤,热水分别加入过滤机和末次洗涤,滤饼经螺旋输送进入再浆化槽,用离心泵向G E H O泵喂料,然后压送到赤泥堆场进行干法堆存。

分离沉降槽中添加由絮凝剂工序制备好的合成絮凝剂和天然絮凝剂。

一次、二次洗涤槽加合成絮凝剂。

分离沉降槽溢流经泵送粗液槽,再用泵送往385m2凯利式叶滤机或226m2立式叶滤机进行控制过滤,过滤时加入助滤剂(石灰乳或苛化渣)。

滤饼送二次洗涤槽,精液送板式热交换器。

精液经三级板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换冷却到设定温度。

再与种子过滤滤饼(晶种)在晶种槽内混合后用晶种泵送至由13台平底机械搅拌槽组成的分解系列的首槽(1#和2#槽)。

经连续分解后从11#(或10#)槽顶用立式泵抽取分解浆液去进行旋流分级,分级前加入部分过滤母液稀释,分级溢流进12#(或11#)分解槽。

底流再用部分母液冲稀后自压至产品过滤。

分解末槽(12#或11#)的分解浆液从槽上部出料自流至种子过滤机,滤饼用精液冲入晶种槽,滤液入锥形母液槽。

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2. 表面吸附; 3. 化学反应; 4. 解吸; 5. 向外扩散。

反应的控制步骤:由最慢的步 骤决定着整个反应过程的速度
2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
铝土矿溶出动力学
V 三一K 水A铝软C 石铝NaOH型石 e铝型xp(土铝1.19矿土98670T矿0 ) 化
L/O/G/O
拜耳法生产氧化铝
2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
铝土矿溶出动力学
相液铝反➢➢流 流应固土体体多矿反反相的应应反溶物物应出在在主固过流体程表体:中面铝通的土吸过矿固附与体碱颗液粒的表反面应的属扩于散复层杂的的传液质-固多
➢在固体表面上发生的化学反应 ➢流体产物由固体表面上的解吸,并通过固体产物层向流体的扩散
温度(℃) 245 260 280
溶出液αk 1.73 1.63 1.61
A/S(赤泥) 2.31 1.33 1.16
N/S(赤泥) 0.601 0.582 0.573
ηA相(%) 85 96.3 98.2
Na2Ok=200g/l,配料分子比MR=1.6,C/T=2.52,溶出时间为1.5小时


孝义.62 1.59
新安 1.22 97.04 1.61
平果 1.66 92.23 1.62
2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
影响铝土矿溶出过程的因素
溶出温度
化学反应速率常数
扩散速率常数
温度是溶出过程中最主要的影响因素。 ➢提高温度,增加溶出率 ➢提高温度,增加设备产能 ➢提高温度,降低溶出液苛性比值 ➢提高温度,提高循环效率 ➢提高温度,消除矿物形态差别的影响 ➢提高温度,改善赤泥结构和沉降性能 ➢提高温度,对设备的要求苛刻

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
影响铝土矿溶出过程的因素
配碱分子比
为了保证高的循环效率和 高的Al2O3溶出速率及溶出 率,应尽可能降低配料分 子比,通常配料分子比要 比相同条件下平衡溶液分 子比高0.15-0.2。
工业生产上,提高溶出温度可以得到分子比低的溶出液(MR=1.4-1.45),为了 防止这种低分子比的溶出液在进入种分之前发生大量水解损失,可以往第一次赤泥 洗涤槽中加入适当数量的种分母液,使稀释后的溶出浆液的分子比提高到1.55-1.65, 以保证溶液有足够的稳定性。
V
K
A C NaOH
exp(
17100
1.987T
)

K—常数
学 K—常数

A—表面积,m2
过 A—表面积,m2

CNaOH—苛性碱浓度,%
程 CNaOH—苛性碱浓度,%

T—溶出温度,K
控 T—溶出温度,K

表观活化能81.93kJ/nol
制 表观活化能71.48kJ/nol
反应物变成活化状态比活化状态变成生成物要快得多,即活化能越小,反应速 度越快,活化能越大,反应速度越慢,因此活化能可以作为判断多相反应控制步骤 的一个重要参数,一般扩散控制活化能小于13kJ/mol,混合控制为20-34kJ/mol, 而化学反应控制活化能大于40kJ/mol,这是因为化学反应需要在反应物化学键完全 断裂和形成新化学键的情况下发生,反应速度慢,需要较大活化能。
➢含氧化铝矿物的表面被含大量游离NaOH的循环母液所浸润 ➢含氧化铝矿物与OH-相互作用生成铝酸钠 ➢铝酸根离子通过在矿物表面上生成的扩散层扩散到整个溶液中 去,而OH-通过扩散层扩散到矿物的表面上来,使反应继续下去

铝土矿溶出动力学步骤
Al OOH
1. 反应物向矿物 表面的内扩散;

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
铝土矿溶出动力学
一水硬V铝 石K 型C N铝 土K C矿N K (C N C A / K E )
K+—正反应的速率常数 K-—逆反应的速率常数 KE—铝土矿溶出反应的平衡常数 CA—AlO2-浓度 CN—OH-浓度
溶出过程的表观活化能83.8kJ/mol,逆反应的活化能 为54.6kJ/mol。溶出过程处于表面化学反应控制阶段

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺 铝土矿溶出
铝➢尽土可矿能溶高出的过Al2程O3的溶要出率求
➢Na2O化学损失尽可能低 ➢溶出液具有足够的硅量指数 ➢溶出液具有低的分子比 ➢循环母液具有高的分子比和Na2O浓度
影响铝土矿溶出过程的因素
矿物组成及结构
结晶构造不同,晶格中连接各种离子或离子团的键的强度 亦各异。
结晶物质的溶解过程就是晶格的损坏过程,晶格能越大, 结晶就越稳定,越难于溶解。
铝土矿矿物晶格的破坏是OH-进入晶格的结果。 晶格能大小:三水铝石<一水软铝石<一水硬铝石
溶出性能 赤泥铝硅比 相对溶出率 溶出液MR

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
影响铝土矿溶出过程的因素
搅拌强度
扩散速率方程
➢ 加强搅拌,强化传质过程 ➢ 加强搅拌,强化溶出过程 ➢ 加强搅拌,降低加热表明结疤
管道化溶出,矿浆流速达1.5~5m/s,湍流程度高,成为强化溶出过程的一 个重要原因。比高压溶出器内矿浆流速高200倍到300倍,这样一来,扩散速 度便不会成为溶出过程的限制性因素,溶出温度便只取决于随温度升高而迅 速提高化学反应速度。所以难溶矿石在300℃高温下只几分钟便可溶出完。
2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
影响铝土矿溶出过程的因素
循环母液碱浓度
其他溶出条件固定时,氧 化铝的溶出率随循环母液 苛性碱浓度的提高而增大
溶出温度220℃
循环母液碱浓度根据生产实际适宜控制。过分提高母液碱浓度为后续工序 带来困难。一般循环母液碱浓度200g/L以上,直接加热溶出器,碱浓度270280g/L,间接加热溶出器,碱浓度220-230g/L。

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
影响铝土矿溶出过程的因素
➢矿物组成及结构 ➢溶出温度的影响 ➢循环母液碱浓度的影响 ➢配料分子比的影响 ➢搅拌强度的影响 ➢矿石磨细程度影响 ➢溶出时间的影响

2.2铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺
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