碱石灰烧结法生产氧化铝

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碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理(精)

••来自碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理
碳酸化分解： •
铝酸钠溶液经脱硅净化处理后，通入二氧化碳气体进行碳酸化分解，得到晶体氢氧化铝和主要成分为碳酸钠的碳分母液，可以循环利用，蒸发后返回再用来配料。
碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理
碱-石灰烧结法可以处理铝硅比低的铝土矿，但铝硅比如果低于3.5，则会使物料流量增加，烧结和溶出过程困难，经济和技术指标大大恶化，所以目前碱一石灰烧结法处理铝土矿的铝硅比要大于3.5。
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碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理
碱-石灰烧结法基本原理： •
碱-石灰烧结法是由碱、石灰和铝土矿组成的炉料经过烧结，使炉料中的氧化铝转变为易溶的铝酸钠，氧化铁转变为易水解的铁酸钠，氧化硅转变为不溶的原硅酸钙，氧化钛转变为不溶的钛酸钙，然后用水或稀碱 (Na2CO3) 溶液对铝酸钠熟料进行溶出，得到铝酸钠溶液，将此溶液进行脱硅净化处理后，往溶液中通入二氧化碳气体进行碳酸化分解得到氢氧化铝晶体，再经焙烧脱水得到氧化铝产品。
碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理
碱-石灰烧结法核心工序：生料烧结、熟料溶出、碳酸化分解。生料烧结：
•
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烧结得到熟料主要组成：铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙以及钛酸钙。
碱-石灰烧结法生产氧化铝的原理
熟料溶出： •
•
由铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙、钛酸钙等组成的熟料在用稀碱溶液溶出。铝酸钠：铁酸钠：原硅酸钙和钛酸钙：原硅酸钙(2CaO· SiO2) 和钛酸钙 (CaO· TiO2) 不溶于水合碱溶液，全部转入赤泥。

碱石灰烧结法生产氧化铝

Group of Alumina & Ceramics, School of Metallurgical Science and Engineering, CSU
铝酸盐炉料烧结过程
- 主要物理化学反应
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9.
Al2O3的行为； SiO2的行为； Fe2O3的行为； Mg O的行为和TiO2的行为；硫的危害和防治；氟化物的影响； Na2O· 2O3–Na2O· 2O3 –2CaO · 2系； Al Fe SiO Ca O – Al2O3 –SiO2系;
只有C12A7, CA可被Na2CO3溶解；只要体系中Na2CO3 的数量足以结合Al2O3 就不会形成铝钙化合物，而只有Na2O· 2O3 Al
铝酸盐炉料烧结过程
- SiO2的行为 • 为达到铝硅分离的目的，SiO2应转变为不含 Al2O3和Na2O，高温下与NA同时稳定存在，溶出时不与铝酸钠溶液发生显著作用的化合物；可能形成的化合物有：
Na2O.Al2O3 2CaO.SiO2
NaAl(OH)4
Na2SiO2(OH)2+含硅化合物沉淀
烧结法生产氧化铝的工艺发展历史
1858年比路易.勒.沙特里提出苏打+矿石的两成分烧结法; 1880年缪列尔提出苏打+矿石+石灰的三成分烧结法; 1902年帕卡尔德提出烧结法石灰量取决于SiO2量, 并提出钙比为2.0;碱比为2.0; 1897年别列阔夫提出芒硝烧结法;
（铁含量过高，配钙不足时， Al2O3↓， Na2O↓
Group of Alumina & Ceramics, School of Metallurgical Science and Engineering, CSU

氧化铝生产3

石或锐钛矿的形态存在。物相鉴定结果表明，TiO2以
钙钛矿的形态（CaO· TiO2）存在于熟料和溶出渣中。在熟料溶出时，CaO· TiO2基本上不参与反应。在配制炉料时，CaO的配入量应该同时满足SiO2和TiO2 所需要的CaO量。
5.碱石灰铝土矿炉料烧结过程反应顺序
• 根据炉料在烧结过程中物相组成的变化，碱石灰铝土矿炉料烧结过程中反应顺序为：
中灰份的数量及其组成。同时也要考虑硫所造成的碱损失，
铁铝比，这样既有利于熟料烧结成块，同时也利于熟料窑挂窑皮的操作。生产实践经验表明，炉料铁铝比在0.07～0.10范围较好。
• （3）碱比、钙比烧结温度随碱比增大而升高，碱比为0.9左右时，烧成温度范围变得很窄，不好烧结。
烧结温度随钙比升高而降低，但降低不明显。然而炉
料的碱比和钙比是由保证有用成分的最大溶出率来决定的。
• 熟料经破碎后，用稀碱溶液在球磨机内进行粉碎湿磨溶出，使有用成分 Na2O 和 Al2O3 转变为铝酸钠溶液，而原硅酸钙和氧化铁形成固相赤泥，经过沉降分离，得到铝酸钠溶液，从而达到有用成分与有害杂质分离的目的。分离后的赤泥需经过热水充分洗涤后才能排弃，目的是
回收赤泥附液中的Na2O和Al2O3。
• 当Na2CO3、A12O3和Fe2O3同时存在时，在低温下生成Na2O· Fe2O3的反应占优势，随着温度的升高铁
酸钠相对数量降低，而Na2O· Al2O3的数量增加。当
温度升高到900℃，Al2O3能置换Na2O· Fe2O3中的 Fe2O3生成Na2O· Al2O3。在烧结温度范围内此反应能进行到底： Na2O· Fe2O3+ Al2O3→Na2O· Al2O3+ Fe2O3
SiO2），造成Na2O和Al2O3的损失。

碱石灰烧结法生产氧化铝

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟碱石灰烧结法生产氧化铝碱石灰烧结法是在铝土矿中配入石灰石（苏打和石灰）、纯碱、碳分母液制备生料浆，生料浆打入窑内在高温下烧结成铝酸钠熟料，用水溶出熟料得铅酸钠溶液，铝酸钠溶液脱硅得精液，通二氧化碳气体分解得氢氧化铝，分解后的母液蒸发后循环使用。

在1200℃下烧结时，铝土矿中的氧化铝与碳酸钠反应生成可溶性的铝酸钠，杂质氧化铁、二氧化硅和二氧化钛分别被烧结生成铁酸钠、原硅酸钙和钛酸钙。

要求烧结所得到的熟料具有适当的强度和可磨性，溶出后的赤泥沉降性好。

用熟料中的氧化铝和苛性碱的标准溶液出率来衡量熟料质量的好坏。

标准溶出率就是指为了使熟料中可溶性氧化铝和苛性碱能全部溶出而不进入泥渣的溶出率，通常要求96%。

优质熟料粒度均匀（大部分30～50mm），堆积密度1.20～1.30，黑灰色。

为此，要求严格的控制生料浆的配制，即铝硅比、铁铝比、碱比、钙比、水分、固定碳含量及干生料的粒度；严格控制绕结温度。

我国采用低碱高钙配方，熟料质量较好。

在用热水溶出铝酸钠时，铁酸钠水解出游离苛性碱。

原硅酸钙和钛酸钙不溶于水，与碱溶液的反应也较弱。

用稀酸溶液溶出时。

可将熟料中的氧化铝和苛性碱溶出，得到铝酸钠溶液，与赤泥中的原硅酸钙、钛酸钙和水合三氧化二铁残渣分离。

如果溶出制度不当，尽管熟料质量好，溶出过程也会因发生一系列二次反应而使溶出来的氧化铝和苛性碱又进入赤泥。

根据低铁熟料的特点，我国研究出低苛性比值在80℃下二段磨料溶出流程，氧化铝和苛性碱的溶出率都达到92%～93%，得到的铝酸钠溶液中含Al2O3 达100g/L。

溶出时由于原硅酸钙与铝酸钠溶液发生二次反应，熟料的溶出液中通常含二氧化硅达4～6g/L，硅量指数仅为20～30，需要进行专门脱硅。

通常在150～170℃下的压煮器中以水合铝硅酸钠形式进行一段脱硅，使硅量指数达400，再进行第二段加石灰常压脱硅（形成。

烧结法生产氧化铝

第二篇烧结法生产氧化铝第一章原料制备教学内容1、原料制备在烧结法生产中的重要作用。

2、矿石的破碎。

3、烧结法配料及配料计算。

4、磨矿。

5、石灰的煅烧。

6、煤粉制备。

教学要求1、理解原料制备在烧结法生产中的重要作用。

2、掌握矿石的破碎的方法、设备构造和工作原理。

3、掌握烧结法配料及配料计算。

4、了解烧结法磨矿过程、设备。

5、了解石灰煅烧反应、生产过程和石灰炉的构造。

6、了解煤粉制备及要求。

重点与难点重点1、烧结法配料及配料计算。

2、磨矿过程、设备构造和工作原理难点1、烧结法配料及配料计算2、破碎机、原料磨、石灰炉、煤粉磨的构造和工作原理。

教学时数：8学时第一节概述一、什么叫碱石灰烧结法生产氧化铝？碱石灰烧结法就是把铝土矿、补充的碱粉、石灰（小石渣）、循环碱液（即碳分蒸发母液）和拜尔法赤泥按比例配料并磨制成合格的生料浆，喷入熟料窑中在高温下烧结成熟料，熟料和调整液在湿磨中粉碎溶出，溶出液经赤泥分离得到粗液，粗液经脱硅、叶滤后得铝酸钠精液送入碳酸化分解，析出氢氧化铝经焙烧得到产品氧化铝。

赤泥经6-8次反向洗涤送赤泥堆场，赤泥洗液配调整液。

碳分母液经蒸发返回循环碱液槽。

山东铝业公司开采和购进的国内铝土矿，其中的氧化铝的矿物组成大多为一水硬铝石，即α-AI2O3²H2O或α-AI O OH，并且混矿铝硅比较低（A/S≈4），采用拜尔法生产（拜尔法生产要求矿石A/S>7），矿石中的SiO2要求高压溶出温度比较高，在溶出时SiO2都转变为含水铝硅酸钠，需要消耗大量的苛性碱。

采用碱—石灰烧结法更为有利。

但是，烧结法存在工艺复杂流程长、设备投资高、能耗高和产品质量差等缺点。

将铝土矿与一定量的纯碱、石灰（或石灰石）配成炉料并磨细，在高温下烧结，使其中的氧化铝与纯碱化合成可溶于水的铝酸钠（Na2O²AI2O3），氧化硅与配入的石灰化合成不（难、微）溶于水的原硅酸钙（2CaO²SiO2），氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠（Na2O²Fe2O3），将烧结产物（熟料）用稀碱溶液溶出时铝酸钠（Na2O²AI2O3）——进入溶液铁酸钠（Na2O²Fe2O3）——水解放出碱、氧化铁进入赤泥原硅酸钙（2CaO²SiO2）——大部分进入赤泥，小部分溶于溶液（所以需要脱硅）。

碱石灰烧结法氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺碱石灰烧结法冶金0805早在拜耳法提出之前法国人勒萨特里在1958年就提出了碳酸钠烧结法即用碳酸钠和铝土矿烧结得到含有固体铝酸钠na2oal2o3的烧结产物这种方法称为熟料或烧结块将其用稀碱溶液溶出便得到铝酸钠溶液往溶液中通入co2气体即可析出氢氧化铝残留在溶液中的主要是碳酸钠可以循环利用
分解母液蒸发——从过程中排除过量的水，蒸发的循环纯碱溶液用以配制生料浆。

熟料烧结

生料的高温煅烧，制取主要含铝酸钠、铁酸钠和硅酸二钙的熟料。熟料烧结的最佳温度条件决定于原料的化学及矿物组成和生了得配料比。我们在实验室一般在1350摄氏度。烧结完成后要磨料，磨成一定粒度的熟料。再做下一步实验。
熟料溶出

溶出是为了使熟料中的铝酸钠转入溶液，分离和洗涤不溶性残渣（赤泥）。溶出：称10g熟料和碳酸钠溶液装到三口烧瓶中，在80度条件的恒温水浴中，搅拌桨以一定速度搅拌，溶出30min。成分分析：全碱浓度、苛碱浓度、AO浓度、吸光度测S

在溶出过程中，由于原硅酸钙引起的二次反应，在溶出液中有不少的SiO2，使成品氧化铝的质量低于规范要求。通过测溶液的吸光度算出其硅含量。脱硅过程实质就是是其中的SiO2转变成浓度小的化合物沉淀析出。脱硅法一：使SiO2成为含水铝硅酸钠析出。脱硅法二：使SiO2成为水化石榴石析出。
烧结法的原理

用碳酸钠和石灰石按一定比例与铝土矿烧结，可以很大程度上减轻Si2O的危害，使 Al2O3和Na2O的损失大大减少，这样就形成了碱石灰烧结法。在处理高硅铝矿是，比拜耳法优越。中国现在的铝土矿品味很差，碱石灰烧结法有很大的应用前景。
烧结法的基本流程

碱石灰烧结法生产氧化铝工艺设计

冶金工程专业课程设计题目：碱石灰烧结法生产氧化铝工艺设计班级：学号：姓名：2010年7月目录第一章碱石灰烧结法生产氧化铝设计任务及分析.................................................. - 3 -1.1铝土矿的组成及其物理化学性质..................................................................................................... - 3 -1.1.1主要含铝矿物.............................................................................................................................. - 3 -1.1.2铝土矿的物理化学性质.............................................................................................................. - 4 -1.1.3.我国铝土矿资源现状.................................................................................................................. - 4 -1.1.4其他铝矿及含铝资源.................................................................................................................. - 4 - 1.2碱石灰烧结法生产氧化铝工艺设计任务......................................................................................... - 5 - 1.3 烧结法生产氧化流程工艺分析........................................................................................................ - 5 -1.3.1碱石灰烧结法特点及技术现状.................................................................................................. - 5 -1.3.2碱石灰烧结法流程概况.............................................................................................................. - 5 - 第二章组织与分工....................................................................................................................... - 7 -2.1 项目组织 ........................................................................................................................................... - 7 - 2.2 分工 ................................................................................................................................................... - 7 -第三章课程设计正文.................................................................................................................. - 8 -3.1 总体设计方案 ................................................................................................................................... - 8 -3.1.1烧结过程工艺.............................................................................................................................. - 8 -3.1.2溶出工艺 ................................................................................................................................... - 10 -3.1.3脱硅工艺 ................................................................................................................................... - 13 -3.1.4铝酸钠溶液的碳酸化分解........................................................................................................ - 16 -3.1.5烧结法的改进途径.................................................................................................................... - 17 - 3.2工艺流程图 ...................................................................................................................................... - 18 - 3.3参考文献 .......................................................................................................................................... - 19 -第一章碱石灰烧结法生产氧化铝设计任务及分析1.1铝土矿的组成及其物理化学性质1.1.1主要含铝矿物铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的矿石资源,世界上95%以上的氧化铝是使用铝土矿生产出来的.其主要的含铝矿物为三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石。

氧化铝生产的基本方法

流程描述
从矿山胶带输送机送来的铝土矿直接进入预均化堆场，由堆料机纵向分层平铺于堆场，取料机从横向端面取料，以完成铝土矿均化过程。
本工序设置1条均化堆场，采用长条形双料堆，料堆293m，储量为59000t,储存天数为13天。保证堆取料机运行线路的畅通，对堆、取料机每三个月进行一次小修，每六个月进行一次大修。
中间状
≤44μm的粒级含量/%
20～50
10
10～20
平均直径/μm
50
80～100
50～80
安息角/(˙)
＞ 45
30～35
30～40
比表面积/(m2/g)
＜ 5
＞35
＞35
密度/(g/m3)
3.90
≤3.70
≤3.70
堆积密度/(g/m3)
0.95
＞0.85
0.85＞
四、氧化铝厂方案比较
生产规模及产品方案
石灰铝矿石石灰石纯碱
第一赤泥及附液
煤
灰
洗液
洗液
热水
CO2
循环碱液
结晶碳酸钠
硅渣及附液
热水
弃赤泥
蒸汽
晶种及附液
分解母液
热水
洗涤液热水
成品氢氧化铝
去配料
三、电解炼铝对氧化铝的质量要求
电解炼铝对氧化铝的质量要求：
1)、氧化铝的纯度；
2）、氧化铝的物理性质。
氧化铝的纯度是影响原铝质量的主要因素，同时也影响电解过程的技术经济指标。
1、氧化铝中含有更正电性元素的氧化物Fe2O3、SiO2、TiO2、V2O5等，这些元素在电解过程中将首先在阴极上析出而使铝的质量降低，同时，电解质中含有磷、钒、钛、铁等杂质，还会使电流效率降低。

氧化铝生产工艺(碱石灰烧结法).

第14章铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
固相反应：是以固体物质中质点的相互交换（扩散）来实现的，是在
远低于原料及最终产物熔点的温度下进行。铝土矿熟料烧结过程是固态反应过程。 A固→A气， A固+X固→AX液， A气+B固→AB固 AX液+B固→AB固+X固
熟料烧结过程是复杂的多相固相反应过程，硅酸盐和铝酸盐的形成都是经过各种中间相最后形成熟料的矿物组成。固态物质开始烧结的温度与其熔点间存在大致一定的规律：金属：T烧结≈（0.3-0.4）T熔点盐类： T烧结≈0.57T熔点硅酸盐及有机物： T烧结≈（0.8-0.9）T熔点
酸钠溶液中最稳定的形态，结晶应该粗大
熟料应有一定的强度和气孔率

第14章铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
判断熟料质量好坏的标准
标准溶出率：熟料中的Al2O3和Na2O在反应烧结强度和气孔率。标准溶出条件下的溶出率。密度：烧结法厂1.2-1.3g/L;联合法厂标准溶出条件：是为了使熟料中可溶性 2->0.25%的熟料是黑心多孔，质量好； S 1.2-1.45g/L 的 Al2O3和Na2O能够全部溶出来，而且 S2-<0.25%的熟料黄心或粉状黄料，质量不再进入赤泥而制定的溶出条件。粒度：粒度应均匀， 30-50mm。差。烧结法厂：ηA标>96%，η N标>97%；

第13章烧结法生产氧化铝的原理和基本流程
碱石灰烧结法的主要工序
生料浆的制备（原料准备）熟料烧结熟料溶出铝酸钠溶液脱硅碳酸钠分解氢氧化铝分离、洗涤氢氧化铝焙烧
碳分母液蒸发

第14章铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应

一种粉煤灰中生产氧化铝的新技术

一种粉煤灰中生产氧化铝的新技术梁奇雄【摘要】本文介绍了粉煤灰目前的利用情况,指出了提取氧化铝的生产价值和发展前景,比较了国内外常用的粉煤灰生产氧化铝的方法,提出了一种利用粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝的方法,其独特的工艺路线为粉煤灰与碱液混匀后在高温高压下进行脱硅,使脱硅后的粉煤灰A/S提高到与低硅铝土矿A/S相近的范围,然后采用传统的烧结法工艺处理粉煤灰提取氧化铝,工艺过程科学,使得提取出的氧化铝纯度更高.如果该方法能够被广泛应用,不仅可使粉煤灰变废为宝,而且可减轻国家对铝的进口依赖.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)010【总页数】5页(P121-125)【关键词】氧化铝;粉煤灰;碱法;预脱硅【作者】梁奇雄【作者单位】内蒙古化工职业学院化学工程系,内蒙古呼和浩特010070【正文语种】中文【中图分类】TQ133.1粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是目前燃煤电厂排出的主要固体废物。

我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2 等。

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。

大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害[1-8]。

每年储存粉煤灰需要占用大量的耕地和消耗巨额资金，目前全国平均粉煤灰综合利用率约27 %，所以开发利用粉煤灰是功在当代利在千秋的事情。

目前我国主要将粉煤灰用作筑路材料、掺烧粘土砖、掺入混凝土、掺灰生产水泥、生产氧化铝，目前国内提取氧化铝的研究较多，大多数仍处于实验室阶段，国外虽有先例，但因为单位产品熟料量大，能耗高及其他因素，收效甚微，因此，本文提出了一种粉煤灰的预脱硅碱石灰烧结法生产氧化铝。

1 传统粉煤灰生产氧化铝的方法虽然在粉煤灰中提取氧化铝做了很多工作[9-14]，但大多数目前已经停产，决定国内一些相关研究最终能否成功转为工业化生产主要有两方面技术问题：（1）工厂工艺设计（包括工艺流程、工艺布置、设备选型等）。

烧结法生产氧化铝

烧结法生产氧化铝
总述拜尔法只适宜处理优质铝土矿，这是由于原理决定的。随着优质矿石的减少和矿石品位的降低，烧结法的优势渐渐显露出来。特别是处理高硅铝土矿更加行之有效，因为矿石中的二氧化硅主要转变为原硅酸钙。特别是处理我国独特的一水硬铝石。可以获得较低的碱耗和较高的铝氧回收率。分述（一）烧结法生产氧化铝的工艺流程图（下页）烧结法生产氧化铝的基本原理 : 将铝土矿与一定数量的纯碱、石灰（或石灰石）、配成炉料在高温下进行烧结，使氧化硅与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，经过培烧后产出氧化铝。分离AH后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。所以烧结法的碱也是循环使用的。
烧结法生产氧化铝
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SIO2，这部分杂质将影响成品氧化铝的质量。为了保证产品质量，粗液必须进行专门的脱硅处理，制成精液，使其中的SIO2含量降到0.2以下。脱硅后的固体产物称硅渣。硅渣及其附液中含有相当数量的有用成分，所以要返回配料加以回收。精液碳分是在碳酸化分解槽中进行的，连续不断的往其中通入二氧化碳气体，可以使铝酸钠溶液分解析出AH，生产上称碳酸化分解，有部分精液要添加种子进行晶种分解，以制得种分母液，来提高精液的苛性化系数。 AH分离和洗涤分解后的AH浆液送去沉降分离，并按颗粒大小进行分级，细颗粒做晶种，粗颗粒经过洗涤后送去烧制AH。分离后的母液（有种分和碳分）送去蒸发浓缩。返回配料。 AH焙烧 AH还有部分附着水和结晶水，在循环炉内经过高温脱水并进行一系列的晶型转变，制得AO。母液蒸发是将分离后的母液（有种分和碳分），在这里称为蒸发原液经过蒸发器浓缩为符合配料要求的蒸发母液。返回配料使用，在蒸发的过程中，又浓缩了流程中的水分，是液量保持了平衡，避免了生产中液产氧化铝的工艺流程图：

烧结法生产氧化铝

烧结法生产氧化铝
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SIO2，这部分杂质将影响成品氧化铝的质量。为了保证产品质量，粗液必须进行专门的脱硅处理，制成精液，使其中的SIO2含量降到0.2以下。脱硅后的固体产物称硅渣。硅渣及其附液中含有相当数量的有用成分，所以要返回配料加以回收。精液碳分是在碳酸化分解槽中进行的，连续不断的往其中通入二氧化碳气体，可以使铝酸钠溶液分解析出AH，生产上称碳酸化分解，有部分精液要添加种子进行晶种分解，以制得种分母液，来提高精液的苛性化系数。 AH分离和洗涤分解后的AH浆液送去沉降分离，并按颗粒大小进行分级，细颗粒做晶种，粗颗粒经过洗涤后送去烧制AH。分离后的母液（有种分和碳分）送去蒸发浓缩。返回配料。 AH焙烧 AH还有部分附着水和结晶水，在循环炉内经过高温脱水并进行一系列的晶型转变，制得AO。母液蒸发是将分离后的母液（有种分和碳分），在这里称为蒸发原液经过蒸发器浓缩为符合配料要求的蒸发母液。返回配料使用，在蒸发的过程中，又浓缩了流程中的水分，是液量保持了平衡，避免了生产中液量的堵塞。
烧结法生产氧化铝
烧结法生产氧化铝的工艺流程图：
烧结法生产氧化铝
（二）、烧结法生产氧化铝各工序分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、AH的分离以及洗涤、AH培烧、母液蒸发等主要生产工序。生料浆制备将铝土矿、石灰（或者石灰石）、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。配料是基础，同时为了消除流程中S的危害，配有一定数量的无烟煤。配合格的生料浆送入熟料窑内，在1200~1300度的高温下发生一系列的物理化学变 1200~1300 化，主要生成使氧化硅与石灰化合成不溶于水的熟料烧结熟料窑烧结过程通常在熟料窑（回转窑）内进行，调原硅酸钙，氧化铝与纯碱，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AO和NO转入溶液，成为铝酸钠溶液，而杂质FE和SIO2则转入赤泥。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AO和NO，将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。

第四章碱石灰烧结法生产氧化铝

3;Na2CO3→Na2O· 2O3+CO2↑ Al
ΔG=148.06+0.00544TlnT-0.0205T, kJ/mol
形成条件：
1. 温度：500~700℃开始，800℃完全，升温加速，1100℃1小时内完成； 2. [Na2CO3]/[Al2O3] ≧1
（过量的Na2CO3不分解）
铝酸盐炉料烧结过程
- 主要物理化学反应 1. Al2O3的行为；
2.
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
SiO2的行为；
Fe2O3的行为； MgO的行为和TiO2的行为；硫的危害和防治；氟化物的影响； Na2O· 2O3–Na2O· 2O3 –2CaO · 2系； Al Fe SiO CaO – Al2O3 –SiO2系; 机理和影响因素
碱石灰烧结法的基本流程
基本流程的工艺过程和条件(九个工序，六个比)：九个工序：生料浆制备；熟料烧结；熟料溶出；赤泥分离及洗涤；粗液脱硅；精液碳酸化分解；氢氧
化铝分离与洗涤；氢氧化铝的煅烧；分解母液蒸发
浓缩六个比：碱比(Na2CO3/Al2O3+Fe2O3)；钙比 (CaO/SiO2)；铝硅比(A/S)；铁铝比(F/A)；生料浆液固比；溶出液固比
1916年提出石灰石+矿石的两成分烧结法;
1936-1940年前苏联科学家对烧结法进行了完善和改进,日臻成熟。
Al2O3
NaOH
NaAl(OH)4
SiO2 Bayer法铝硅分离
Al2O3
NaOH or Na2CO3+CaO
Na2SiO2(OH)2+含硅化合物沉淀
Na2O.Al2O3 2CaO.SiO2
铝酸盐炉料烧结过程

碱石灰法生产氧化铝的工艺流程

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拜耳法是德国化学家拜耳于1897年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。

粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提取氧化铝

粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提取氧化铝
杜艳霞;王宏宾
【期刊名称】《矿产综合利用》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】这是一篇冶金工程的论文。

对于铝土矿资源紧缺的中国来说,高铝粉煤灰是最好的铝土矿替代资源,因此粉煤灰中氧化铝的提取工艺技术将会作为战略储备技术,其研发力度与深度会不断推进。

文章就目前唯一实现规模化、工业化的粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提取氧化铝工艺技术进行了阐述,为切实推进高铝粉煤灰开发利用工业化进程提供借鉴,进而保证我国铝土矿资源的战略安全。

【总页数】7页(P14-20)
【作者】杜艳霞;王宏宾
【作者单位】神华准能资源综合开发有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD989;TQ536.4
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