有色金属课件

1. 有色金属的分类

2. 铝土矿的类型以及我国铝土矿的特点判断铝土矿质量高低的指标是什么该指标的定义

3. 铝土矿的主要杂质碱法生产氧化铝有哪些方法决定碱法生产氧化铝方法的主要因素是什么请具体指出来。

4.铝土矿中二氧化硅有什么危害拜耳法和烧结法的优缺点

5. 分析Na2O—Al2O3—H2O系状态图的特点。

6. 拜耳法的步骤以及各步骤的作用指出硅在拜耳法中的危害（解释为什么硅在拜耳法是最

有害的杂质）拜耳法氧化铝的理论浸出率拜耳法中加入氧化钙的作用

7. 影响氢氧化铝（种分）颗粒大小的因素影响种分的因素

8. 烧结法的原理烧结后的熟料组成烧结法中加入CaO的作用烧结法中怎样减少或控制二次反应的发生

9.铝酸钠溶液脱硅的方法及基本原理

10.混联法原理及优缺点

（续）Al2O3的生产B

1 现代铝工业有的主要生产环节?辅助环节?

现代铝的生产有三个主要环节：

(1) 从铝土矿提取氧化铝----氧化铝的生产

(2) 用冰晶石--氧化铝熔盐电解法生产铝----铝电解

(3) 铝加工

辅助环节：（1）炭素电极制造（2）氟盐生产

2 画出现代铝工业生产流程简图.

铝材

3 制取氧化铝的主要矿物?

铝土矿。种类;三水铝石（r--Al2O3.3H2O），一水软铝石(r--Al2O3.H2O)，一水硬铝石(a--Al2O3.H2O)。

4 中国铝土矿的特点如何?

我国铝土矿大多为一水硬铝石型，其特点高硅、高铝和低铁。矿石中铝硅比多数为4~7之间。

5 画出从铝土矿提取铝的简要生产流程图.

6 从铝土矿中提取氧化铝的主要方法?

从铝土矿中提取氧化铝的方法

拜耳法、碱石灰烧结法、联合法(拜耳-烧结) 。拜耳法生产氧化铝的主要方法，占世界95%，主要采用三水铝石型铝土矿。

7 拜耳法的原理及主要步骤?

拜耳法原理: 用苛性钠溶液(其质量浓度为130～350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分

解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。

拜耳法流程包括三个主要步骤：铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧。

溶出：指把铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠（NaOH)中，生成铝酸钠溶液。

Al2O3·xH2O + 2 NaOH = 2NaAlO2 + (x+1)H2O

分解：析出固体氢氧化铝

2NaAlO2 + 4H2O = 2NaOH +Al2O3·3H2O

(添加晶种Al2O3·3H2O）

煅烧：Al2O3·3H2O = Al2O3 + 3H2O

（高温1100℃）

8 苛性比、铝土矿中氧化铝的理论溶出率的概念.

铝酸钠溶液中的Na2O和Al2O3的比值，来表示溶液中氧化铝的饱和程度。

两种表示方法：

A、采用物质的摩尔比n(Na2O)/n(Al2O3), 其中的Na2O是按苛性碱NaOH浓度计算，叫苛性比，符号?K 。中国与俄罗斯

B、采用物质的质量比m(Na2O)/ m(Al2O3), 符号为A/C，其中的Na2O按当量Na2CO3计算。美国

铝土矿中氧化铝的理论溶出率：

n = [w(Al2O3) – w(SiO2)]/ w(Al2O3)×100%

={[ A/S] – 1}/[A/S] ×100%

式中A/S为铝土矿的铝硅比（质量比）

8i 铝土矿中铝损和碱损机理。

铝土矿中的含硅矿物在苛性碱溶液中有不同的溶解度，其中卵白石（SiO2·H2O)化学活性最大，最易溶解，在100℃以下，生成硅酸钠：

SiO2+2NaOH = Na2SiO3 + H2O

此硅酸钠与铝酸钠溶液起反应生成含水铝硅酸钠沉淀。

在高压溶出的条件下，进入赤泥中的含水铝硅酸钠的组成大致相当于Na2O*Al2O3*1.7SiO2*nH2O（n可以大于2）。从式可知，每1kg的SiO2要结合1kg的Al2O3和0.6kg的Na2O。

9 拜耳-烧结联合法的形式、特点

形式：串联（美国、前苏联）、

并联（前苏联）、混联（中国）

特点：用于处理氧化铝与氧化硅质量比为5-7的中等品位铝土矿，其特点是用烧结法系统所得的铝酸钠溶液来补充拜耳法系统中碱损失。

9i 简述三种联合方法的工艺。

串联

先用拜耳法处理中等品位铝土矿，然后用烧结法处理拜耳法中留下来的赤泥中的氧化铝。因为直接用拜耳法处理含氧化硅较高的中等品位的铝土矿时，会有较多的氧化铝和碱损失于赤泥中，如果将拜耳法赤泥配入所需碳酸钠和碱石灰后再进行烧结处理，就可以以铝酸钠的形式回收其中的氧化铝和碱，并把回收的铝酸钠溶液并入拜耳法系统，这就可以降低碱耗，提高氧化铝的总回收率，并用纯碱来补充拜耳法系统的苛性钠损失。

并联法

以拜耳法处理高品位的铝土矿，同时以烧结法处理低品位的铝土矿的氧化铝生产方法。（两套流程并行）

混联法

先用拜耳法处理高品位铝土矿，然后用拜耳法赤泥+低品位铝土矿共同烧结的氧化铝生产方法。

由于在处理低铁铝土矿时，拜耳法赤泥烧结配入的纯碱量不足以补充拜耳法系统的碱损失，于是采用拜耳法赤泥加入低品位铝土矿共同烧结的方法来扩大碱的来源。