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）。再用CO2分解铝酸钠溶液（精液）析出氢氧化铝，经焙烧得氧化铝。碳分后的母液，叫做碳分母液（主要成分是Na2CO3），经蒸发后返回配料（循环碱液）。
在自然界中氧化铝水系的结晶化合物有三种：三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石，它们的分子式为：
三水铝石，即AI2O323H2O或AI(OH)3
一水软铝石，即γ-AI2O32H2O或α-AI O OH
一水硬铝石，即α-AI2O32H2O或α-AI O OH
二、碱—石灰烧结法生产氧化铝的主要生产过程
生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离和洗涤、粗液脱硅叶滤、精液碳酸化分解、氢氧化铝焙烧、和母液蒸发八个主要工序。
三、生料浆制备的任务？
碱－石灰烧结氧化铝生产的特点是：生产工艺流程长，设备类型多，生产连续性强，在生产过程中必须严格控制生产技术条件，必须搞好配料，保证熟料质量，严格掌握湿式系统的技术条件，认真贯彻“均衡、稳定、提高”的方针，达到优质、高产、低消耗的目的。
原料制备是氧化铝生产的第一道工序，也是烧结法生产的基础。主要生产任务就是为氧化铝生产磨制调配各项指标合格的料浆，消化拜尔赤泥、达到生产氧化铝和回收碱的目的。主要工序有铝矿破碎、配矿、磨制调配各项指标合格的料浆和生产高浓度的CO2气体、生产合格石灰和石灰乳的任务。
能否制备出合格的生料浆，将直接影响到氧化铝和氧化钠的净溶出率，也影响到熟料窑的操作等，直接影响到烧结法氧化铝的产量和技术经济指标。
第二节破碎
我厂配料对各种原料的要求
⑴铝土矿①粒度〈20mm。②混矿A/S=中心数K±0.2。③生料加煤含炭量4.5~5.5%，即煤与混矿的重量比大约为10~11%。④氧化铝、氧化铁含量稳定。
⑵石灰①粒度<100mm。②含CaO>86%。
⑶石渣：①粒度〈40mm。②CaO>49%(56%)。③MgO〈20%。④SiO2〈3.0%。
⑷配白煤（生料加煤）①灰分<22%。②挥发份<10%。③固定碳>67%。硫≤1.1%。④低位发热值24.8MJ/kg。⑤附着水〈8%。
⑸碱粉：①含Na2O≮57.5%（纯碱58.5%）。②水分〈2.0%。
[6]循环碱液(碱液、也叫蒸发母液)：①含Na2O T=200±10g/l。②含Na2O s<35g/l。
⑺硅渣浆：①含Na2O>98g/l。②含H2O<48%。
⑻拜尔法赤泥：①含Na2O T>180±20g/l。②含H2O<60%。
一、破碎工序的任务就是将进厂的直径小于400mm的原矿石进行中碎和细碎，达到配矿的要求，出料最大粒度不得超过25mm。
二、矿石破碎工艺流程图
三、破碎机械设备
（一）颚式机破碎机的构造和工作原理
1、颚式机破碎机的简单构造
颚式机破碎机由机架、固定颚板、活动颚板、活动颚板轴、边护板、前后顶板、前后顶承、摇杆、偏心轴、斜面调节块、拉杆、飞轮等组成。
2、颚式机破碎原理
电机经三角皮带传动，大皮带轮固定在偏心轴上，同时带动摇杆，弹簧拉杆把前后顶板同活动颚、摇杆联结在一起，由于摇杆上升或下降带动顶板，顶板可以改变倾斜的角度，因此使活动颚板作往复摆动，进入破碎腔中的矿石在两颚板接近的一瞬间被挤压，劈裂和弯曲破碎，当活动颚板离开固定颚时，破碎腔内下部已破碎的小于排矿口的矿石，靠自重从排矿口排出。
（二）锥式机工作原理及简单构造
1、锥式机简单构造
锥式机锥式机由机架、传动装置、调整装置、润滑、保护系统组成。
2、锥式机工作原理
锥式机由电动机经三角皮带传动，通过弹性联轴器，带动传动轴上的小伞齿轮，大伞齿轮通过小伞齿轮带动偏心轴套在机架中心筒中的直衬套旋转，偏心轴套内有一与其转动中心偏2°的锥形孔，孔内装一锥形衬套，圆锥身机体被青铜碗形球面瓦支承，主轴下部的锥形部分插入锥形套内，这样当偏心轴套旋转时，主轴的中心线在空间画出一个圆锥面，使动锥固定点（轧头脖子下部）作旋摆运动，造成动锥衬板表面时而离开，时而靠近轧臼衬板表面。矿石落到分料盘后，均匀地撒入周围的破碎腔内，在轧头离开轧臼衬板二侧的瞬间时落入破碎腔，轧头冲向轧臼时，矿石被第一次破碎，当轧头再次离开轧臼时，矿石就落到第二次破碎的位置。以此方式，矿石经过几次下落和破碎而排出体外。
第二节配料
一、什么叫配矿？
就是把已知成分但是有差异的几部分铝矿石根据生产要求按比例混合均匀,其中包括将无烟煤按照比例均匀的配人铝矿石中,使流程中的铝矿石的A/S和氧化铝、氧化铁的含量符号生产要求，为配制合格料浆打下良好基础。
二、配矿方法：分为吊车配料、推土机配料、储矿槽配料，我们采用吊车配料。根据各种矿石成分，按照生产指标要求，用抓斗将各种矿石配合均匀。平面撒料截面送料并掺进白煤。
三、配矿计算
若按8%的比例（重量百分比）配入无烟煤。求100抓东山矿要配入多少抓阳泉矿？多少？解：设100抓东山矿要配入x抓阳泉矿，y抓无烟煤
（52.98*100+62.54*x）/（20.42*100+10.76*x）=3.2（4.6）
解得：x≈44抓
配煤量为：y=（100+44）*0.11*1.65/0.8=32.7抓≈33抓
同样混矿4.4 ，x≈243抓，y=78抓
混矿4.6 ，x≈314抓，y=94抓
四、术语解释
碱比：是孰料或生料桨中氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比（也叫摩尔比）N/R=[Na2O T- Na2O S]/( [Al2O3+ Fe2O3])
= Na2O%/62/( Al2O3%/102+ Fe2O3%/160)
=1.645 Na2O%/( Al2O3%+ 0.6375Fe2O3%)
=1.645 N/( A + 0.6375F)
由于烧成煤灰分的影响生料碱比=中心数+增量
钙比是孰料或生料桨中氧化钙与二氧化硅的分子比（也叫摩尔比） C/S=[CaO]/[SlO 2]
= CaO%/56/(SlO 2%/62) =1.071 CaO%/ SlO 2%
碱比和钙比是烧结法配料的的重要指标，它与熟料中氧化铝和氧化钠的溶出率有密切关系。
铝硅比（术语解释）
A/S ——指矿石（或熟料、生料浆、溶液）中氧化铝与二氧化硅的重量比，是衡量铝土矿质量、混矿质量的重要指标之一。
计算公式：A/S= Al 2O 3的重量/ SiO 2的重量= Al 2O 3%/ SiO 2%。 铁铝比：生料中氧化铁与氧化铝的分子比。 计算公式：F/A= [Fe 2O 3] / [Al 2O 3]
= (Fe 2O 3 / 160)/( Al 2O 3/102) = 0.6375Fe 2O 3%/ Al 2O 3 %。
烧结法配料有何特点？三段配料、三次调配、生料加煤、石灰代替石渣配料，低碱高钙非饱和配方等工艺。
五、分段配料各配什么？在那里实现？
一段主配 A/S 生料加煤 用吊车在矿槽实现
二段主配 CaO 、Na 2O 、H 2O 细度 在皮带秤和原料磨实现
三段主配 N/R 、C/S 、H 2O 细度 在料浆槽实现（三次调配：A 槽→B 槽→K 槽→） 三段配料流程图
碎矿1 碎矿2 白煤 石 渣
一段配料主配A ／S
矿 石
石 灰 混矿石 碱 粉
二段配料 主配
皮带秤 皮带秤 皮带秤 CaO 、Na 2O 、H 2O 、细度
碱 液 原料磨
料浆槽A
料浆槽B
三段配料
主配
[N]/[R] [C]/[S]
料浆槽K
六、料浆制备生产流程图
第四节磨矿
六、管磨机（原料磨）的规格、性能、工作原理？
体、进料箱、流槽、回转筛、排风机、油泵（稀有站）。
①筒体：普通结构钢A3或16Mn钢制造，上有人孔（磨门），磨门的作用是镶换衬板、筛板，装填和到出研磨体和停磨检修用。
②衬板：保护筒体，还可以利用各仓衬板形状的不同来改变研磨体的运动状态，适应磨矿的需要。材料一般用高锰钢（1GMnB）抗冲击韧性、耐磨。类型：凸棱型、波型。
③筛板：将原料磨分隔成三个仓，每个仓可根据矿石粒度不同装不同粒度的研磨体。筛板眼有两种排列形式：同心圆、放射线型。同心圆孔是平行于研磨体和物料运动路线的，对物料通过阻力小，不易堵塞，通过量较大，但过去的物料易返回，放射线型正相反。
3、工作原理：原料磨是一个水平筒体，两端有空心轴和托瓦支撑。筒体内有筛板、衬板和研磨体，当驱动电机通过吃香薄膜连轴器进行中心传动并附有强制注油泵，出料为溢流中心敞开。当磨机回转时研磨介质受离心力作用贴着磨身上升，当上升到一定高度时受重力的作用抛落下来，将物料粉碎的同时，研磨介质的自转和滑动将物料磨细并混均。原料磨采用中心传动，总质量小，加工精度高，传动机械效率0.92~0.94。
4、原料磨的转速:
临界转速—球开始随筒体一起旋转而不下落时筒体的转速叫临界转速。
N临=42.4/D1/2转/分
D—球蘑机的内径，米。
理想转速—钢球最适宜的脱离角54°40′的此时钢球落下的高度最大。
N临=30(COS54°40′) 1/2/R1/2≈22.8/R1/2=32/D1/2转/分
实际转速—实际转速比理想转速减少1~2转/分
5、研磨体的补充
填充率—磨机内钢球（钢煅）所占容积与磨机有效容积的百分比。
Φ=V球/ V磨x100%=40%
填充率大即球量增加，增加磨矿作用，但球磨机的有效容积减小，将减低生产能力。所以较适宜的填充率应根据实验和生产实际经验确定。在氧化铝生产中格子型球磨机43-46%，多仓管磨机用于烧结法磨矿时各仓填充率不同，第一仓应小些，最后一仓应大些。
6、磨机的补球：
①根据球面降低情况补球。
②根据磨机产量及单位产品研磨体消耗量补球。
③根据磨机磨机电流表读数降低情况补球。
7、球的配比:
为了适应给矿粒度的大小及其组成，兼顾球对矿石的冲击力和冲击次数，又要考虑矿石在磨机中越磨越细，故在球磨机的一仓中装入多种规格的球。一般是最大、最小直径的球量少，中级直径的球最多。第一仓冲击作用应强些球径大，最后一仓物料已经磨得较细了，因此使用使用直径较小的圆柱形钢段，加强磨细作用。
主要附属设备
托板箱、领圈结构：托板领圈承载磨身重量。托板是托瓦座滚轴组成。
回转筛回转筛是分离已磨好的料浆中石子和杂物的设备。他又筒架、上附有铁丝筛网（每20毫米4个孔）、圆筒内镶有螺旋绞刀，从料浆中筛出的石子和杂物经绞刀旋出。
排风机：生产实践石灰苛化反应产生大量蒸汽，影响出料速度，增加排风机后产能提高5-8%。
第五节烧结法配料
一、料浆的七项指标
[1]碱比-熟料碱比=0.98±0.02由于烧成煤灰分的影响生料碱比=中心数+增量
[2]钙比、熟料钙比=1.98-2.05由于烧成煤灰分的影响生料钙比=中心数+增量
[3]铝硅比、
[4]铁铝比0.08-0.1、
[5]固定碳：指干生料中含有固定碳的百分比。4.5-5.5%
[6]料浆水分：窑后≤41.8%料浆（含水固体物料中）所含的水量（附着水）与整个物料和水分的重量百分比。水分=水量/（物料量+水量）*100%
[7]细度指100毫升料浆通过120#筛上残留占100毫升料浆干固体量的百分数。
B槽≤14.5%。
细度=残留量/干固体量*100%
二、碱石灰烧结法生产氧化铝为什么要加石灰？
答：是使矿石中的SiO2与石灰中的CaO反应，生成难溶的原硅酸钙（即2CaO2SiO2）溶出时进入赤泥排出。反应式：2CaO+SiO2==2CaO2SiO2
三、碱石灰烧结法生产氧化铝加碱的目的？
一是使矿石中的Al2O3和碱（即Na2CO3）反应生成易溶性的铝酸钠（即Na2O2Al2O3）；
二是使矿石中的Fe2O3和碱（即Na2CO3）反应生成能水解的铁酸钠（即Na2O2Fe2O3），在熟料溶出时Na2O2Fe2O3水解生成Fe(OH)3沉淀随赤泥排除，最终得到Al2O3。
反应式：Al2O3+ Na2CO3= Na2O2Al2O3+CO2
Fe2O3 + Na2CO3= Na2O2Fe2O3+CO2
熟料溶出时：Na2O2Al2O3 +4H2O =NaAl(OH)4
Na2O2Fe2O3 +4H2O =2NaOH+2Fe(OH)3
四、碱石灰烧结法生产氧化铝加生料煤的作用？
生料加煤的作用是排硫：有碳存在时750-800℃在烧成窑中形成还原性气氛，使得原料中的硫还原成硫化亚铁（即FeS），在熟料溶出时进入赤泥排出。排硫带来的好处是：1）降低碱耗30千克/吨氧化铝2）强化烧结过程，提高熟料窑的产能3）改善熟料及赤泥的质量、减少二次反应损失，提高湿磨产能、净溶出率可提高。4）减少了蒸发器的结疤。
排硫反应：Fe2O3+2CO===2FeO+CO2
Na2SO4+4CO===Na2S+4CO2
Na2S+FeO+Al2O3===Na2O2Al2O3+FeS↓
五、生料浆的碱比、钙比、水分和细度有何要求？
碱比低有一部分氧化铝Al2O3、Fe2O3不能全部生成可溶性的铝酸钠，一部分Al2O3生成三元化合物造成氧化铝的损失，熟料硬度大，溶出时难磨，氧化铝和氧化纳的溶出率低，还会严重影响熟料的烧结温度范围。
钙比过高会使赤泥性质变差、使赤泥分离沉降困难会使氧化铝和氧化钠损失增大。钙比过低了部分SiO2和Al2O3、Na2O反应生成三元化合物造成A l2O3和Na2O的损失。
料浆中水分过大会使窑的产能降低而增加废气数量，且使熟料窑操作困难、易产生结圈。同时增加煤耗。
料浆细度的影响料浆过细原料磨产能降低，过粗不利于窑内物料反应。
第六节石灰煅烧
一、石灰煅烧在氧化铝生产中的作用
在氧化铝流程中增加一个石灰炉工序，主要目的是通过石灰石在炉内煅烧分解出高浓度的二氧化碳气体供碳酸化分解；生产容易分解的石灰供配料用。
二、原燃料及其成分
1、石灰石：CaO＞52 % SiO2＜2.0％ MgO＜1.5％粒度40～100mm（超过范围的均小于5％）
2、焦碳：灰份＜15％挥发份＜3％固定碳＞80％水分＜8％
粒度15～40mm（超过范围的均小于5％）
三、石灰煅烧的主要反应：
CaCO3＝CaO＋CO2↑
C＋O2＝CO2↑
2CaO＋SiO2＝2CaO2SiO2
五、影响煅烧的因素
[1]煅烧温度与分解压力：温度越高分解速度越快，但是分解压力越高，会降低分解速度，所以用排风机输出二氧化碳，减小顶压加速分解。
[2]炉内布料：布料不均，易造成偏烧、结瘤和不完全燃烧，造成焦耗高，CO2浓度低。
[3]杂质含量高易结瘤。
六、竖式石灰炉结构和炉内热区分布
[1]炉身和内衬：10毫米钢板焊成内衬绝热耐火材料，中部是圆筒形，上部和下部圆锥形，有利于气体分布，有利于燃料燃烧。
[2]装料设备：装料设备有三部分：料盆、料钟、分石器。料由料斗加到料盆，分石器转到一定角度打开钟罩，放入炉内，由分石器将混合料均匀地分布在炉内，这样可以防止CO2损失。
[3]卸灰装置：卸灰使用星型出灰机。
[4]炉内热区分布：石灰炉分为三个带：预热带、煅烧带、冷却带。
预热带：上部25%，20-850℃，混合料预热、水分、挥发份挥发、回收煅烧带大部分约45%的热量。
煅烧带：中部50%，850-1200℃，燃料燃烧，石灰石分解。
冷却带：下部25%，1200-80℃，空气预热，石灰冷却。
七、竖式石灰炉的操作
石灰炉的正常操作主要控制：焦比、石层、顶温、灰温
焦比—焦碳与石灰石的重量比，分为干焦比和湿焦比。焦比高易出瘤，焦比低分解不完全，
CO2浓度低。
石层—石层表示料柱高度，取决于加料量和出灰时间。
顶温—表示炉顶炉气的温度范围：夏季120±20℃，冬季100±20℃。
灰温—表示卸出石灰的温度范围：夏季70±10℃，冬季50±10℃。生产中力求顶温、灰温都低，同时波动范围不大。
八、炉气的净化洗涤
洗涤塔构造：Φ4314.36米，铁板焊成，内有一层水泥衬防腐，塔底为锥形有出水管。塔内有四层木板，每层2米厚由20小层组成。
洗涤塔工作原理：水从塔顶喷下，二氧化碳气体从塔底向上运动，形成逆流洗涤，水和二氧化碳气体充分接触，达到降温除尘的目的。
第七节煤粉制备
一、煤粉车间主要任务
煤粉车间担负氧化铝生产中煤粉制备任务。原煤经烘干研磨制成细度达到170目筛上残留小于16%，水分小于2.0%的煤粉。供熟料窑烧结用煤。
二、煤粉磨的产能、质量与所加入的原煤的物理化学性质有关，入磨原煤应达到下列标准：
[1]粒度小于25mm。[2]水分小于8%。[3]易磨性40㎏/马力小时。
三、车间流程概述
铁路原煤专列经卸煤机卸车后，储存于煤槽（露天棚和干煤棚），送煤时，经桥式和门式吊车抓煤，自上而下纵向抓取。正常生产主要使用露天原煤储槽的原煤，下雨或原煤水份过大时，使用干煤棚的原煤，每年四、五、十、十一月份有计划使用干煤棚的原煤，防止储存过久自燃。根据生产要求亦可露天棚和干煤棚的煤同时使用。
露天原煤通过1#2#皮带输送机→5#、7#、9#、11#（或6#、8#、10#、12#）皮带输送机→煤粉磨头的原煤储仓。干煤棚原煤经5#、6#喂料机输送到煤粉磨头的原煤储仓.
原煤储仓的原煤→转盘给料机(5#皮带称经1#2#皮带输送机)→1#2#3#4#风扫式煤粉磨（或5#磨）。原煤在磨机烘干仓内与燃烧炉来的热燃气（或熟料窑窑头废气）充分接触进行初步烘干，经粉碎仓（钢球仓）进一步烘干和粉碎，进入研磨仓（钢锻仓），再经烘干和粉碎后，煤粉随气流排出磨体，进入粗粉分离器（或选粉机），被分离出的粗颗粒煤粉，从磨机出口返回到研磨仓。合格煤粉随气流进入细粉分离器，再经扩散收尘器（或布袋收集器），将成品煤粉从气流中分离出来。分离出的合格煤粉通过螺旋输送机（或三通溜子）分别送入1#、2#煤粉仓。1#—4#煤粉磨废气经排风机送入冲击式水收尘器净化后经排风机排空。收集的煤尘污水进入混合槽泵送到浓缩车间，用作过滤机刀喷液，或进入浓缩车间污水混合槽排到赤泥堆场。5#煤粉磨废气经布袋收集器后的大排风机排空。
燃烧炉所用煤粉经螺旋输送机送入小煤粉仓，再经鼓风机吹到燃烧炉。
四、皮带输送机
（一）皮带输送机技术操作
1、开车前的准备
⑴停车超过24小时或电机受潮，须联系电工拷电机保险检查电机绝缘。
⑵检查电动滚筒和各润滑点油量是否充足。
⑶各连接部件紧固牢靠，零部件齐全，安全保护措施完好。
⑷检查皮带磨损情况，尤其是皮带接头。
⑸各下料点有无堵塞和杂物。
[6]连锁装置、仪表、工具齐全。
2、开车顺序
[1]按照规定信号联系前后岗位。
[2]电磁除铁器送电。
[3]先从出料端皮带开起，依次开启进料端皮带，待皮带运转正常后再开喂料机。
3、停车顺序
[1]按照规定信号联系前后岗位，发出停车信号，回铃后，停止进料，皮带无料后，从进料端皮带依次停车。
[2]电磁除铁器停车。
4、正常操作注意事项
⑴给料机下料量适当均匀。
⑵杂物及时捡出。
⑶时刻注意仓量情况，以防冒仓、空仓。
⑷注意皮带跑偏和打滑，大块堵住下料口，电流表指针波动。
[5]严禁带料停车，严禁开车清理皮带托辊、支架卫生。
[1]设备达到完好标准或甲级维护标准。
[2]各轴承温度夏季不超过75℃，冬季不超过65℃。
[3]皮带接头牢固，不跑偏，不打滑，不松。各转动部位润滑良好，转动灵活，声音正常。[4]各紧固件紧固牢靠。
[5]保持各料管畅通，满负荷输送物料，充分发挥设备能力。
[6]各挡料皮密闭严密，不漏料。
[7]除特殊情况外，不得带料停车。
[8]电机电流不得超过铭牌规定。运转声音良好。
[9]临时发生的设备清理检修项目，汇报当班班长。需做计划的统一四班意见后，提交车间。
电机、导轮、主动轮（电棍电机）、被动论、上托辊、下托辊、挡轮、调偏轮、拉紧装置、机架、皮带等部分组成。
（三）皮带输送原理
皮带输送机是由表面光滑，并具有一定强度的橡胶带，经胶结成封闭状，装在主动轮、被动论、及若干个上下托轮和挡轮组成的机架上。电机启动后经减速齿箱带动主动轮回转，由于主动轮和橡胶带之间产生摩擦而使橡胶带在机架上转动（电动滚筒直接带动橡胶带转动）。从而使物料从进料端运送到出料端。
五、原煤转盘给料机工作原理(1-4#煤粉磨)
规格：Φ1600mm，能力48.6m3/h，功率4kw，台数4台。
1、工作原理：电机通过减速皮带轮和欧姆箱带动主轴，由主轴带动圆盘转动，借助圆盘转动使储仓内的原煤下落到圆盘上，经刮板刮入出料管，通过提升或下落调节筒高度来改变圆盘上原煤的堆积角或改变刮板角度和调整电机转数，增加或减少原煤下料量。
2、转盘给料机简单构造：由进料调节插板、调节筒、刮板、圆盘、盘盆、支架、密封罩、欧姆箱、传动皮带、电机（附设调速机构）、出料管等组成。
5.1联系与汇报
5.2开停车顺序
5.2.1开车前准备
[1]停车超过24小时或电机受潮，须联系电工检查电机绝缘。
[2]检查润滑部位油量是否充足。
[3]检查各连接部件连接牢固，零部件齐全，安全防护设施完好。
[4]原煤储仓口插板和调节筒调整灵活，调节筒高低位置合适。
[5]调节板的调整机构灵活，刮料板位置正确。
[6]仪表灵敏可靠。
[7]检查转盘出料管是否畅通。
[8]原煤储量少于三分之一时联系运煤。
5.2.2开停车顺序
开车：煤粉磨→转盘喂料→皮带输送机送料。
停车：皮带输送机送料→转盘喂料→煤粉磨。煤粉磨清理、检修停车超过24小时，停车前将原煤储仓出空再停车。
六、风扫式煤粉磨
1、风扫式煤粉磨岗位基本任务：煤粉制备的主要设备，担负原煤烘干、磨细的任务。产量由皮带电子称计量。1-4#煤粉磨产能，5#煤粉磨产能28吨/时。
2、风扫式煤粉磨构造
1-4#煤粉磨规格：Φ2.63(4.8+2.4)m，能力13.5吨/时，功率320kw(额定电压6000伏，额定电流40安培)，台数4台。5#煤粉磨规格：Φ3.43(5.26+2.8)m，能力28吨/时。
煤粉磨系一水平筒体。两端由托瓦（进料端）和空心轴瓦（出料端）支撑，筒体内镶有提料板、隔仓板、筛板、衬板、背板、挡料圈（带球环），内装研磨体。附有强制注油的低压油泵，对托瓦和空心轴进行润滑。出料为风扫中心敞开式。
3、工作原理：风扫式煤粉磨是一个筒体，进料端的第一仓为烘干仓，后两个仓分别为粉碎仓和研磨仓。当筒体回转时烘干仓的扬料板将入磨原煤扬起与热烟气（由燃烧炉或熟料窑窑头废气提供）接触进行初步烘干，接着靠磨内负压和提料勺将原煤送入粉碎仓和研磨仓，受到研磨体的充分粉碎和研磨，同时，随着物料在磨内停留时间的延长得到进一步烘干。整个系统采用负压操作。磨细、烘干的煤粉随气流进入选粉机（粗分器），被分离出来的粗颗粒返回煤粉磨，合格煤粉经布袋收集器、分格机、三通阀进入1#、2#煤粉仓，废气经布袋收集器后的大排风机排空，1#、2#煤粉仓的煤粉通过六台转子称送入熟料窑。
细粉分离器圆柱体Φ2.5高2.9锥体Φ2.5高3m 4台
扩散收尘器：进口速度10-20m/s，
压力损失1275-1569Pa（130-160mmH2O）
处理风量4600-9200m3/h
除尘效率90-95%
排风机型号9-26NO11.2D
流量19253-24785m3/h
全压7708-7992 Pa（786-815mmH2O）
转速1475转/分
电机功率75kw
额定电流137.5A
电机转速1475转/分
5、技术条件及控制指标
[1]煤粉水分小于2%，根据原煤挥发份、水分和磨音，随时调整入磨热风温度，使水分达到要求。
[2]煤粉水分+170#小于16%：根据原煤易磨性、粒度、煤粉细度和磨音，及时调整转盘转速，使细度达到要求。
[3]磨机产能：根据原煤水分、粒度、煤的易磨性、煤粉细度、水分和各仓磨音变化，及时改变操作条件，使磨机达到产能。
6、开停车顺序
6.1开车前的准备
[1]停车超过24小时或电机受潮，须联系电工检查电机绝缘。
[2]检查润滑部位油量是否充足。
[3]检查托箱、空心轴、减速齿箱冷却水是否畅通。
[4]检查磨进口和粗粉分类器防爆阀是否齐全正常，回煤锁气器是否灵敏，封闭是否严密。
[5]检查粗粉分类器的伸缩管所调定的位置是否恰当。
[6]各处螺丝是否紧固。
[7]磨机周围是否有人、障碍物，安全设施是否齐全。
[8]低压油泵电接点压力表报警指针调到0.05mPa（0.5㎏/㎝2）。
[9]联系11#、12#皮带送煤、燃烧炉提温、转盘、螺旋输送机、排风机、水收尘器准备开车。
[10]将排风机进口管道控制门全部关闭，粗粉分离器调节门关闭，冷风门关闭。
6.2开车顺序
螺旋输送机→细粉分离器的分格给料机→水收尘排风机→托轮、空心轴、减速齿箱冷却水→低压油泵病观察油路是否畅通→启动磨机→转盘喂料→燃烧炉输送热气→排风机进口控制门5#门开启20°→运转正常后试验油压和温度报警器是否灵敏好用。
6.3停车顺序
燃烧炉关闭热风门→调节冷风门开启20°→停转盘→转盘停车1分钟停磨机→停低压油泵5分钟后停排风机→水收尘停排风机→停细粉分离器分格轮给料机→停螺旋输送机→关闭冷却水（冬季不能全关闭可适当关小）→如冬季停车，停车后翻磨一次，待磨机出口温度降到30℃以下时，停止翻磨。
6.4正常操作
[1]燃烧炉送来热风温度350-550℃(表的指示）。
[2]加冷风后温度350-450℃(表的指示）。
[3]磨机进口温度320-420℃(表的指示）。
[4]磨机出口温度70-80℃(表的指示）。
[5]排风机进口温度60-68℃(表的指示）。
[6]磨机进口负压147-196Pa(15-20mmH2O)。
[7]磨机出口负压736-834Pa(75-85mmH2O)。
[8]粗粉分离器出口（细粉进口）负压1765-2157Pa(180-220mmH2O)。
[9]细粉分离器出口（扩散收尘器进口）负压2452-2942Pa(250-300mmH2O)。
[10]扩散收尘器出口负压4413-4903Pa(450-500mmH2O)。
[11]排风机出口（冲激式水收尘器进口）压力196-490Pa(20-50mmH2O)。
7、设备维护保养
[1]设备达到完好标准或甲级维护标准。
[2]托瓦和轴承温度夏季≯75℃，冬季≯65℃。
[3]不缺油，润滑良好，声音正常。
[4]低压油泵润滑油必须通过滤油器加入空心轴承。
[5]低压油泵的安全阀、止逆阀、球形阀必须灵敏好用。
[6]低压油泵压力必须达到规程规定的压力时，才能启动磨机。
[7]低压油泵的油路必须畅通，温度计、油压表、报警器必须灵敏好用。
[8]托箱、空心轴承、减速齿箱均须用水冷却，出水温度25-35℃，不带油花。
[9]冬季冷却水不能全关，可适当关小。
[10]冬季托箱和空心轴承润滑油温度需提高到30℃以上方能开磨。
作业：
1、术语解释：碱比、钙比？
2、已知铝土矿成分：SiO2 12.1 %，Al2O3 55.0% ，Fe2O3 3.9% 求铝土矿的铝硅比？解：A/S= Al2O3 %/ SiO2 %=55.0%/12.1 %=4.5。答：A/S=4.5
3、什么叫碱石灰烧结法生产氧化铝？
4、生料浆制备的任务？
5、烧结法配料有何特点？
6、计算题
已知料浆成分：SiO2 6.8 %，Fe2O3 3.21% ，Al2O3 26.66% ，CaO 14.04% ，Na2O 18.5 %，H2O 42.17%
求：N/R、C/S、A/S答：N/R为1.05，C/S2.20，A/S3.91
氧化铝生产工艺流程
氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站，通过板式输送机，胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程，磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽，再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统，管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器，三套管四层间接加热连续溶出设备（Φ159管走料，Φ480管供汽），通过四段预热和三段加热，使物料出口温度达145℃，送入保温罐保温一小时以上，经过三级闪蒸和稀释，完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽，进行5～6次赤泥反向洗涤，末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液，按添加量加入赤泥分离沉降槽，将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽，以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽，再送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。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换，冷却至设定温度后，再与种子过滤滤饼（晶种）混合，然后用晶种泵送至种分分解槽首槽（1#或2#槽），经连续种分分解后，从11#槽（或12#槽）顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#（或12#）分解槽，底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机，分解11#槽的分解浆液，从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机，进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液（白泥洗液）送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流送立盘过滤机过滤，滤液进母液槽，滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液，其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩，经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时，需排盐，此时，蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发，并加入部分盐晶种，作为蒸发结晶的诱导结晶，然后在析盐沉降槽进行分离，底流用排盐过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后，送入苛化槽内，添加石灰乳进行苛化，苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合，还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换，氢氧化铝的温度达320～360℃，结晶水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600～800℃从焙烧炉底部进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。
拜耳法氧化铝生产中的有机物
拜耳法氧化铝生产中的有机物 有机物的积累和危害是大多数拜耳法氧化铝厂必须面对的问题。溶液中有机物含量较高时，其所产生的负面影响往往是多方面的，工厂的产量、产品质量及其它技术经济指标将因此受到严重影响。文献[1]报道，仅澳大利亚每年由于有机物造成的氧化铝产量损失就达130万吨。某些有机物的存在使生产砂状氧化铝变得困难。因此，有机物问题成为氧化铝生产中的主要研究方向之一。国外就拜耳法生产中有机物的行为、对生产过程的影响及其排除方法等进行了长期的、大量的研究，取得了重要进展。 我国大多数氧化铝厂采用混联法或烧结法生产，有机物的影响很小或完全不存在。平果铝业公司氧化铝厂是我国目前唯一的采用纯拜耳法生产的工厂，投产较晚，原矿中的有机物含量也较低，有机物的影响需继续观察和研究。我国在“九五”期间进行的中、低品位铝土矿选矿研究取得了重大的进展，但除原矿中部分有机物进入精矿外，还有一定数量的浮选药剂被带入精矿，这种浮选药剂在拜耳法生产中的行为及其影响如何，尚未见诸文献报道，非常值得重视。 一、拜耳法溶液中的有机物 拜耳法溶液中的有机物主要来自铝土矿，絮凝剂、消泡剂、脱水剂等添加剂也会带入少量有机物。但据文献报道，其数量和影响均较小。铝土矿中的有机碳含量通常为0.1-0.3%，但亦可低至0.03%或高达0.6%(某些地表矿)。热带铝土矿中有机碳含量较高，一般为0.2~0.4%，而一水硬铝石型铝土矿中
的含量则较低，通常为0.1%。南美、非洲、澳大利亚铝土矿中的有机物含量较高，而欧洲、俄罗斯和中国的大多数铝土矿有机物含量较低。 铝土矿中的有机物分为腐殖质和沥青两种[2]。腐殖质主要成分为木质素转变的产物—腐殖酸。腐殖质成分复杂，其平均元素组成为，%：58%C，36%O2，4%H2，2%N2及其它杂质。腐殖质易溶于碱液。沥青中的C和H含量比腐殖质中的高，实际上不溶于碱液。据文献[3]，铝土矿高压溶出时，腐殖质几乎全部溶入溶液，而沥青的溶出率不高于10%，在赤泥浆液稀释及沉降分离过程中，又全部析出进入赤泥。Jose G. Pulperiro等[4]报道，在铝土矿溶出条件下，60-90%的腐殖质溶解于强苛性碱溶液中，生成腐殖酸钠。不溶解的腐殖质是由于被铝土矿中不溶的无机物结合或吸附。 虽然原矿中有机物的含量一般不高，在铝土矿溶出时也非全部进入溶液，但由于种分母液与洗液是循环的，拜耳法流程中的有机物会逐渐积累，直至达到进出平衡为止。溶液中有机物的平衡浓度主要取决于铝土矿中有机物的含量及其组成，也与溶出条件等有关。一般情况下，拜耳溶液中有机碳含量为7-15g/L，在极端情况下可达25g/L[5]。文献[6]报道，处理热带铝土矿的德国施塔德氧化铝厂的溶出液中，有机碳含量甚至高达34g/L。 Β. Α. Зинченко[7]早期所作的乌拉尔氧化铝厂有机物的平衡表明：随铝土矿（一水硬铝石型）进入流程的有机物占全部有机物的88.5%，其余11.5%来自面粉（当时用作赤泥絮凝剂），而赤泥排走的有机物占全部有机物总量的83%，仅有17%进入溶液。进入溶液中的有机物主要随苏打结晶（据有关资料，苏打结晶中有机碳含量达0.5~1.5%）和氢氧化铝排出，二者分别占原矿中有机物总量的5.7%和4.5%，按对进入溶液中的有机物总量计算，则分别占33.5%和26.5%，其余则随苏打苛化后的石灰渣、蒸发母液等
氧化铝生产流程
氧化铝生产流程 中州铝厂：烧结法生产线（第一氧化铝厂） 第一氧化铝厂控制系统有AB公司、ROCKWELL公司、Honeywell公司；企业与院校协作逐步优化氧化铝各工序操作控制，如料浆制备、沉降分离洗涤系统等。 一车间：包括：铝土矿破碎、堆料、取料、输送：目前没有控制系统。 二车间：生料磨制、料浆调配：正在上一套控制系统，采用美国AB公司的control logic 5000系统，包括6台原料磨及各倒料泵、调配槽，每两台磨为一套控制器，倒料泵及调配槽为一套控制器，四套控制器连成网。目前安装已经完成，还没有投入使用。 三车间：熟料烧成、煤粉制备、熟料中碎、电收尘、风机螺旋：每台大窑上一套独立的控制器，有control logic 5000系列，也有slc 500系列，包括大窑参数的显示、设备的启停，不包括煤磨系统，不包括饲料泵及电收尘的控制，包括部分饲料参数的显示。5、6#煤磨合上一套slc 500系统，对煤磨有关设备进行控制。1—4#煤磨仍然是常规仪表控制。 四车间：熟料溶出、赤泥分离、赤泥洗涤：6台溶出磨上了三套control logic 5000控制系统，分离和洗涤仍然是常规仪表控制。 五车间：粗液喂料泵、脱硅、叶滤硅渣及**：其中5组6组脱硅分别上了一套control logic 5000控制系统，1-4组脱硅为常规仪表控制，叶滤上了一套control logic 5000控制系统。六车间：碳酸化分解、种子分解、氢铝过滤、母液蒸发：碳分上了一套slc 500控制系统，种分上了一套control logic 5000控制系统，5组6组蒸发分别上了一套TPS系统，1-4组蒸发为常规仪表控制。 七车间：平盘过滤、焙烧：三台焙烧及三台平盘上了三套TPS系统。 空压车间：石灰炉、二氧化碳站、高压站、低压站：5台石灰炉上了5套控制系统，有control logic 5000系统，也有slc 500系统。 中州铝厂：30万吨选矿拜耳法生产线（第二氧化铝厂） 选矿拜尔法流程国内首创，2004年初成功投产。在磨浮、高压溶出、赤泥分离洗涤、种分、蒸发工序上了5套TPS系统，另外选矿车间上了一套ABB公司control logic 5000系统，矿浆调配上了一套Honeywell 公司HC900控制系统。目前正在做这些系统的联网工作。 供矿：浮选矿法，中州铝厂生产药剂。14套视屏装置监视皮带、圆锥矿碎机。控制系统为ABB公司controllogic5000。 原料制备：24套视屏装置监视4台格子磨等，2套模糊控制东大设计院开发（软件复杂），2套模糊控制计控室开发，设计的磨机负荷及矿浆密度参与控制，因引进芬兰的矿浆粒度分析仪不好用（易堵取样管），所以没实现完全模糊控制，计控室以后将改进并进一步优化控制。单管溶出：4个预脱硅槽、2个预脱硅加热槽、3台隔膜泵、9个溶出器、10个自蒸发器、13个加热器。蒸汽从1、2级溶出器底部进入加热，3到9级溶出器利用余热加热，溶出器无搅拌机，溶出器内基本无结巴。13级碱液加热，后3级有结巴。检测控制少。调节阀用上海梁光厂（定位器为韩国YTC），蒸汽用气动调节阀，其他用电动调节阀，电动调节阀有
氧化铝陶瓷低温常压烧结
氧化铝陶瓷低温常压烧结 张全贺 051002131 摘要：氧化铝陶瓷材料以其优良的性能及较低的制造成本，被广泛应用于国民经济各部门。随着科学 技术的发展，特别是电子、能源、空间技术、汽车工业的发展，对材料的要求越来越苛刻，因此对高纯 氧化铝陶瓷尤其是更高纯度的高性能氧化铝陶瓷需求量大为增加。本课题围绕制各A1203含量>99．8wt％ 的高纯氧化铝陶瓷进行研究，通过原科粉体预处理工艺、烧结助剂添加工艺、成型优化工艺，从而实现 常压下低温烧结高纯高致密氧化铝陶瓷。本课题中获得的低温烧结试样具有较好的显微结构和较高的机 械性能。原料粉预处理工艺是一种新的氧化铝粉体解团聚方法，具有工艺简单、成本消耗低、粉体处理 效果显著的特点，对于粉体解团聚处理工艺的技术进步有一定的促进意义。在烧结助剂的研究中，本课 题MgO为基本考察助剂，Y203、La203、Nd20s、纳米A1203为复合添加助剂，通过相关的选择实验，研 究了以上烧结助剂在14500C、1550。(2、16500C对～203含I>99．8wt％的商纯氧化铝陶瓷的烧结体密 度的作用规律。这一研究的结果，为高纯氧化铝陶瓷的制各提供重要参考数据。通过高纯超细氧化铝粉 料的凝胶浇注成型工艺的研究，优化高纯超细氧化铝粉体的凝胶浇注成型参数，获得了高质量的凝胶浇 注成型试样。以获得的生坯为研究对象，通过对真空烧结工艺参数的分析和工艺试验，在150012温度下，实现了高纯氧化铝陶瓷的低温致密烧结；获得的高纯高致密氧化铝陶瓷密度可达3．979／cm3；烧结体 平均晶粒尺寸3～4um；抗弯强度(三点)可达500MPa以上；表面显微硬度可达18．5GPa以上。 关键词：氧化铝陶瓷预处理凝胶成型低温烧结纯 1 引言 氧化铝陶瓷是指以高纯AI2O3粉末为主要原料，经各种陶瓷工艺制成的晶相晶粒尺寸小于6um并以刚玉为主晶相的氧化铝陶瓷材料，其具有高熔点、高硬度机械性能好、耐蚀、绝缘等优良特性刚玉是自然界中的一种极硬材料，莫氏硬度为9，仅次干金刚石。刚玉陶瓷的强度非常高。熔点为2050℃，并且这种高强度在1 000℃以上的高温下仍能保持，还能够长期在高温富氧的条件下使用，远远优于普通的钢和合金钢．刚玉的导热性能非常好，室温下的导热率达29W／m·K，只比钢铁等的热导率稍低，而且高频下的介质损耗低于1 0 ，是最好的高频绝缘材料之一。微晶氧化铝陶瓷通常分可为高纯型与普通型两种高纯型微晶氧化铝陶瓷指AI2O3含量在99．9％以啊卜的氧化铝陶瓷材料，其烧结温度高达1 650～1 990℃．透射波长在1～6u m范围．利用其透光性及可耐碱金属腐蚀等性能，常用作高压钠灯灯管．普通型微品氧化铝陶瓷按AI2O3含量不同可分为99、95、92、90、85瓷等品种(有137 AI2O3 含量在8O％或75％者也被划为普通氧化铝陶瓷系列)。其中，99氧化铝陶瓷材料常被用于制作高温坩埚、耐火炉管及其他特殊耐磨材料(如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片)，在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料，化工行业常用于催化剂载体等；95、92、90氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨损材料与耐磨部件；8 5瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与铌、钽等金属封接，用作电真空装置器件等。
氧化铝工艺流程简介
氧化铝工艺流程简介 一、生产工艺简介 公司采用国际先进的拜耳法生产工艺，主要设备从德国、法国、荷兰、澳大利亚等国进口；生产指挥系统采用美国Rockwell公司的DCS控制系统。公司还建有庞大的生产ERP系统及信息管理系统，集生产调度、控制、信息采集、管理于一体。 二、生产工艺流程图
三、工艺流程简述 1、原料工序原料矿石堆场在建厂初期，为方便装卸矿石及避免大量杂质在倒运过程进入生产流程，堆场使用原矿石将地基提升50cm压实后用于储存铝土矿。原矿石由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后和原矿堆场的铝土矿经破碎后一起倒入卸矿站，经胶带输送机送往均化堆场堆存，为避免斗轮取料机将杂质当做矿石取走，取料机斗轮离地面30cm，其间用矿石进行填充，再由胶带输送机将铝土矿送往原料磨的磨头仓。外购石灰由汽车运进厂，卸入石灰卸矿站，经胶带输送机送往石灰仓，一部分石灰通过胶带输送机送往原料磨磨头仓，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。在原料磨工段，铝土矿、石灰及循环母液按比例加入原料磨中磨制原矿浆，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，分级机底流返回原料磨。为应对磨机突发故障及流程稳定，矿浆槽必须保持一定液位。 2、溶出工序来自原料磨已研磨好的原矿浆首先进入溶出预脱硅槽，矿浆通过预脱硅槽的压差进行自溢流至末槽，同时为消除矿浆中的SiO2对溶出过程的影响，根据车间操作规程，矿浆在预脱硅槽首槽加热至100℃，且原矿浆在脱硅槽中停留8h以上，以达到预脱硅的目
烧结法
烧结法生产氧化铝的基本原理 烧结法生产氧化铝的基本原理是将铝土矿与一定量的纯碱、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2CaO·SiO2,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠Na2O·Al2O3、而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠Na2O·Fe2O3，将烧结产物（熟料）用稀碱溶液溶出时Na2O·Al2O3便进入溶液，Na2O·Fe2O3水解放出碱，氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。再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（主要成分为Na2CO3），经蒸发后返回配料。 烧结法生产氧化铝工序 ?生料浆的制备 ?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 碱比是指生料浆中氧化钠与氧化铝和氧化铁的分子比。 ?钙比是指生料浆中氧化钙与氧化硅的分 子比。 ?铁铝比是指生料浆中氧化铁和氧化铝的 分子比。 熟料烧结目的 ?烧结过程的目的就是要使调配合格后的 生料浆在回转窑中高温烧结，使生料各成 分互相反应。使其中的Al2O3尽可能转变 成易溶于水或稀碱溶液的Na2O·Al2O3， 而使Fe2O3转变成易水解的 Na2O·Fe2O3，SiO2等杂质转变为不溶于 水或稀碱溶液的2CaO·SiO2，并形成具有 一定容积密度和孔隙率、可磨性好的熟 料，以便在溶出过程中将有用成份与有害 杂质较好的进行分离，最大限度提取氧化 铝和回收碱。 熟料溶出的主要目的 ?熟料溶出的目的就是将熟料中的A12O3 和Na2O最大限度地溶解于溶液中，制取 铝酸钠溶液（粗液），而熟料中的原硅酸 钙转入固相赤泥中。实现有用成份氧化钠 和氧化铝与杂质进行分离，并为赤泥分离 洗涤创造良好的条件。混联法碱循环， 充分说明了混联法工艺特点和生产组织 状况。A、混联法工艺是密闭型的，所 以拜耳……烧结两系统间生产能力有一 定制约。就是说，混联法的主要联合点： 拜耳法产出的赤泥，必须为烧结法所平衡 (消耗)；烧结法向拜耳法供应的种分母液 必须满足拜耳法系统的碱输出(含损失)需 要，混联法才能平衡。其生产波动的缓冲 靠熟料仓、种分槽和碱赤泥浆贮槽。从这 方面看，混联法同串联、并联联合法一样， 烧结法从属于拜耳法。 B、烧结法有完整的生产流程，有独立的碱循环系统，除对拜耳法系统有从属的一面外，尚有独立的一面。就是说，当烧结法生产能力有富余时，可以加大其流量，从而扩大其碱循环量，获得比与拜耳法平衡的更多的氧化铝产量。这一点，不同于串联、并联联合法。混联法命名之根据，就在于此。 C、原则上，拜耳法流程不能独立，受烧结法生产能力，即烧结法向拜耳法补碱量和烧结法本身碱循环量的限制。就是说，当烧结法生产能力不足时，拜耳法富余的生产能力将不能充分发挥，如果以外排赤泥来挖掘其富余能力，只有在拜耳法以烧碱补充碱输出量，才能不破坏混联法的碱平衡关系。从混联法碱平衡特点出发，发挥其综合生产能力的途径是选择与碱循环有关的主工技术指标。主要技术指标的选择，要考虑矿石A/S，拜耳……烧结两大系统设备能力，经综合平衡来确定。 混联法碱循环工艺流程 碱法生产氧化铝存在一个碱循环问题。所谓碱循环，实际上就是氧化铝生产中液量(碱、水)的循环。生产方法不同，碱循环方式不同，循环碱量与 生产规模成正比。 混联法工艺碱循环最为复杂。它依靠补充纯碱来弥补生产过程中碱的化学、机械损失，保持多个(主要是两个)碱循环系统的平衡，周而复始，溶出一批一批铝土矿，获得氧化铝，排出赤泥。混联法两个主要的碱循环系统是：
氧化铝陶瓷制作工艺
氧化铝陶瓷介绍 来自:中国特种陶瓷网发布时间:2005-8-3 11:51:15 氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Ａｌ２Ｏ３含量在９９．９％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达１６５０—１９９０℃，透射波长为１～６μｍ，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Ａｌ２Ｏ３含量不同分为９９瓷、９５瓷、９０瓷、８５瓷等品种，有时Ａｌ２Ｏ３含量在８０％或７５％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中９９氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；９５氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；８５瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 一粉体制备： 郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商，和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。专注白刚玉和煅烧α氧化铝近30年，因为专注所以专业，联系QQ2596686490，电话156390七七八八一。 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在１μｍ?微米?以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在９９．９９％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，?一般为重量比在１０—３０％的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在１５０—２００℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加１～２％的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂ＰＶＡ。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Ａｌ２Ｏ３喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于３０℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍： １干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过１ｍｍ，长
氧化铝的生产方法
氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴
氧化铝考试题)
氧化铝考试题一、填空题 1. 目前，工业上几乎全部是采用（碱法）生产氧化铝。 2. 铝是地壳中分布最广的（金属）元素，约占地壳成分的（8.8% ）仅次于（氧）和（硅）_。 3. 铝的（化学性质）极为活泼，故只以（化合物）状态存在于自然界。 4. 工序能力指数Cp，就是产品（公差范围）与（工序能力）之比。Cp值的大小即可（定量）计算出该工序的（不合格）率。 5. 工业氧化铝是各种（氧化铝水合物）_经热分解的（脱水）产物，按照它们的生成（温度）_可以分为（低温）氧化铝和_____________氧化铝。 6. 铝土矿是一种组成（复杂）、（化学成分）_变化很大的（矿石）。 7. 铝土矿可以具有从_（白色）_到（赭色）之间的很多颜色。 8. 属于标准化管理范畴的“三个认证”是（质量管理）体系（健康安全）和（环境管理）_体系。 9. 氧化铝在氢氧化钠溶液中的溶解度与（溶液浓度）和（温度）的关系，以Na2O-Al2O3-H2O平衡状态图表示。 10. 苛性比值是铝酸钠溶液的（特性）参数。 11. 由于电解槽中间下料和烟气（干法净化）_的需要，铝电解用氧化铝逐渐向（砂状氧化铝）转化。 12. 奥地利人K.J拜耳发明了用（苛性碱）溶液直接浸出铝土矿生产氧化铝的拜耳法。 13. 磨矿作业大多是装有许多（磨矿介质）的磨机内进行。 14. 各类型铝土矿中所含（氧化铝水合物）在适当的条件下溶出时与循环母液中的（）作用生成的铝酸钠进入溶液中。 15. 熟料的（容积密度）和（粒度）反映着烧结度和气孔率。 16. 燃烧实质上是一种快速的（氧化反应）过程。 17. 赤泥粒子的（细度）取决于熟料溶出时的细磨程度。 18. 氧化铝的粒度和（强度）在很大程度上取决于原始氢氧化铝的粒度和强度。 19. 蒸发是（热能）_传递的过程。 20. 焙烧温度是影响氧化铝（质量）的主要因素。 21.铝酸钠溶液的苛性比值是溶液所含苛性碱与氧化铝的（摩尔比）。 22.氧化铝不溶于水，但它能溶于（酸），又能溶于（碱），是一种典型的（两性）化合物。 23.窑皮是（物料）烧结后在熟料窑（烧成带）、（耐火砖）、（表面）形成的（一层）、（熟料）保护层。 24.一水型氧化铝的（同类异晶体）_则包括（一水软铝石）和（一水硬铝石）。 25.铝土矿其主要（含铝矿物）为三水铝石，（一水软铝石）一水硬铝石。 26.属于标准化管理范畴的“三个认证”是（质量管理）体系、（健康安全）和（环境管理）体系。 27.拜耳法在处理（低硅）铝土矿，特别是用在处理（三水型）铝土矿时有流程简单、作业方便等优点。 28.混联法生产氧化铝是在（串联法）基础上结合我国铝土矿的资源特点创造的生产新工艺。 29.通常将一升(或1立方米)循环母液在一次作业周期所生产的（Al2O3）的克数（或公斤）称为拜耳法的循环效率。 30.工业铝酸钠溶液中溶解的杂质都不同程度的使溶液的稳定性（提高）。 31.存在于自然界中的氧化铝称为（刚玉）_。 32.各类型铝土矿中所含_（氧化铝水合物）在适当的条件下溶出时与循环母液中的（苛性碱）作用生成的铝酸钠进入溶液中。 33.熟料的（容积密度）和（粒度）反映着烧结和气孔率。 34.燃烧实质是一种快速的（氧化反应）过程。 35.为了得到预期的溶出效果，应该通过（配料计算）确定原矿浆中铝土矿、（石灰）和循环母液的配料比例。 36.生料的烧结（温度）_取决于生料（）与配比。 37.铝酸钠溶液的（分解）和溶出是同一个（可逆）反应朝不同的方向进行的两个过程。 38.为了保持蒸发器具有良好的（传热性能），对加热管表面的结垢必须及时进行定期清除。 39.焙烧温度是影响氧化铝（热能）质量_的主要因素。 二、选择题(请将正确答案的字母标于括号内。 1. 碱法生产氧化铝按生产过程的特点分为( A )。 A、拜耳法、烧结法 B、拜耳法、联合法 C、拜耳法、烧结法、联合法
拜耳法生产氧化铝的工艺流程#(精选.)
1拜耳法生产氧化铝的工艺流程概述 拜耳法系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。 拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。 现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作； ②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。 拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。 2 主要生产原理及过程 2.1 预脱硅与铝硅比的提高 拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2
氧化铝生产工艺
氧化铝生产工艺 在氧化铝生产行业，氧化铝的生产方法大约分四类：碱法、酸法、酸碱联合法、和热法，但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。 用碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。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（由于含氧化铁而成红色，故称赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，已回收利用其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后焙烧，得到氧化铝产品。 用碱法生产氧化铝又可分为：①拜尔法②烧结法③联合法，因我国的铝土矿资源的特殊性，主要为一水硬铝石，因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法，后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多，拜尔法具有工艺流程简单，投入成本少，产品质量好等特点。 具体情况如下： 中国铝业山东分公司：1954年建厂，采用烧结法，后经四次扩建，主要采用拜尔法，2006年的总产量已达128万吨 中国铝业河南分公司：1965年建厂投产，主要采用混联法，1999年完成4次扩建，年产达80万吨，2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线，2006年的年生产量已达到232万吨。 中国铝业贵州分公司：1978年完成一期拜尔法生产线，年产15万吨，后经扩建，采用混联法，2006年已达到年产120万吨。 中国铝业山西分公司：1987年一期烧结法投产，后经扩建，1992年完成二期混联法，年产达70万吨，2005年投产的拜尔法80万吨项目，到2006年已经达到年产219万吨目标。 中国铝业中州分公司：1992年一期投产烧结法，后经两次扩建选矿拜尔法生产线，2006年年产量达172万吨。 中国铝业广西分公司：1995年拜尔法投产使用，2006年总产量达94万吨。 中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。 除中国铝业公司外，现已建或拟建的氧化铝项目29个，山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发（100万吨）、河南开曼铝、东方希望铝业（三门峡）有限公司、广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）等众多氧化铝企业。据专家估计，2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%，达到1200-1300万吨。
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。
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）。再用CO2分解铝酸钠溶液（精液）析出氢氧化铝，经焙烧得氧化铝。碳分后的母液，叫做碳分母液（主要成分是Na2CO3），经蒸发后返回配料（循环碱液）。 在自然界中氧化铝水系的结晶化合物有三种：三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石，它们的分子式为： 三水铝石，即AI2O323H2O或AI(OH)3
氧化铝生产工艺流程图
氧化铝生产工艺流程图 流程仿真技术原理 根据工艺过程所涉及到的基础物性数据，引用或创建特定的物性包，建立生产过程中的单元设备的数学模型和单元设备之间的模型，从而完成完整描述实际生产过程系统的数学模型[6，7]。通过一定的数学方法对过程中所涉及到的模型进行联列求解。通过装置的稳态和动态模型，进行不同方案和工艺条件的分析，为新工艺的规划、研究开发和技术可靠性进行分析，为生产实际提供优化操作指导。在动态模拟中，还可以通过不同控制策 略的比较，对生产过程进行优化控制[5]。 生产过程的数学模型通常为一大型非线性代数方程组，过程模拟实质就是通过求解该非线性方程组来预测在一定工艺条件下生产过程的性能。常用 的求解方法主要有序贯模块法、联立方程法和联立模块法[3]。 氧化铝生产工艺 氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低，经济效益好，流程相对简单，应用最广，所以主要介绍一下拜耳法的生产工艺。 所谓拜耳法是因为它是由K.J.bayer在1889－1892年提出而得名的。拜耳法主要包括两个主要过程，一是Na2O与Al2O3摩尔比为1.8的铝酸钠在常温下，只要添加氢氧化铝作为晶种，不断搅拌，溶液种的Al2O3就可以呈氢氧化铝析出，直到其中Na2O：Al2O3的摩尔比提高到6为止，此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物。此即利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程处理铝土矿，得到氢氧化铝产品，构成所谓拜耳法循环[8]。拜耳法的生产工艺流程图如图1 所示。
氧化铝陶瓷的烧结教材
氧化铝陶瓷的烧结 摘要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。本文就氧化铝陶瓷的烧结展开论述。主要涉及原料颗粒和烧结助剂两方面，以获得性能良好的陶瓷材料，对满足工业生产和社会需求有非常重要的意义。 关键词：氧化铝；原料颗粒；烧结助剂； 1 引言 在科学技术和物质文明高度发达的现代社会中，人类赖以制成各种工业产品的材料实在千差万别，但总体包括起来，无非金属、有机物及陶瓷三大类[1]。氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的陶瓷材料之一，具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。基于Al2O3陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域[2]。在氧化铝陶瓷的生产过程中, 无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工, 每个环节都是不容忽视的。目前氧化铝陶瓷制备主要采用烧结工艺[3]，坯体烧结后，制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。因此，深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术及影响因素，合理选择理想的烧结制度确保产品的性能、分析烧结机理、研究添加剂工作机理等对氧化铝陶瓷生产极有帮助，为氧化铝陶瓷的更广泛应用提供理论依据，为服务生产和社会需要非常重要。 2 氧化铝陶瓷简介 Al2O3是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良的性能[4]。Al O3陶瓷通常以配料或瓷体中的Al2O3的含量来分类，目前分为高纯型与2 普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。由于其
氧化铝陶瓷制作及强化工艺
氧化铝陶瓷制作及强化工艺 氧化铝陶瓷制作工艺 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650-1990℃，透射波长为1～6μm Al2O380％或75 ％外， 体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加1～2％的润滑剂？如硬脂酸？及粘结剂PVA. 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来
上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有 很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度 小于30℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二、成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、 1mm， 15～ 60μm、介于 制备。通常以水为熔剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后倒 注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附，浆料遂固化在模内。空心注浆时，在模壁吸附浆料达要求厚度时，还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量 使用高浓度浆料。 氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料
浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂，目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。 三、烧成技术： 将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除，将少量气体及杂质有机物排除，使颗粒之间相互生长结合， 中。 硬度较高，需用更硬的研磨抛光砖材料对其作精加工。如SiC、B4C或金刚钻等。通常采用由粗到细磨料逐级磨削，最终表面抛光。一般可采用＜1μm微米的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。有些氧化铝陶瓷零件需与其它材料作封装处理。 氧化铝陶瓷强化工艺
烧结氧化铝孰料干法生产与湿法生产技术经济比较
烧结法干法生产线初步方案 一．生产工艺描述： 由生料浆制备磨头仓来到原料：石灰石、低铝矿、无烟煤经定量喂料机计量后由皮带输送机送入立式轧辊磨进行磨制。磨制好的干生料由空气输送斜槽（或管状皮带输送机送均化塔。在均化塔由碱粉仓来到碱粉在此进行均化。均化好的干生料由提升机送入熟料窑进行烧结。轧辊磨所需的热风来自窑尾的废气。工艺参数：与另一台湿法窑相同。 二、物料流量计算 1.计算依据： 表1 表2，纯碱成分： 表4 无烟煤成分：
表1为燃煤成分 成分% C H 2 O 2 N 2 S SiO 2 H 2O 数值 56 3.12 8.5 1.7 2.5 1.2 2.0 生料掺煤成分 2.配料计算 [N/R]=0.96， [C/S]=2.1,A/S=3.3,[F/A]=0.07～0.1,W<8% 一吨矿石配干拜耳赤泥 15～20%,以添加20%计算。 考虑到由于石灰石中Al 2O 3和Fe 2O 3较少，计算时不考虑，将碱比提高0.01，即[N/R]=0.97，计算A/S 时不考虑石灰石中的SiO 2,将A/S 提高0.2即可，A/S=3.5. 配料成分如表5 表5 N/R 、C/S 石灰石中CaO 效量： 成分% C H 2 O 2 N 2 S SiO 2 H 2O 数值 64 2.91 7.15 1.4 2.5 1.2 3.5
CaO 效=51-2.1÷1.071×2=47.08% 需要配入CaO 量： 163.28×2.1/1.071-6.06=314.1kg 需要配入石灰石量：314.1÷0.4708=667.16kg 附着水：667.16÷98×2=13.62kg 混合后混矿需要配入的Na 2O 量为： （160 69 102604+）×0.97×62-28.8=359.1kg 需要配入碱粉量： 359.1÷0.57=630kg 含水分630×0.005=3.15kg 入磨物料各成分重量计算如表7 考虑到南川矿含硫较高，无烟煤的配入多少需要在实践中探索，在此以一般烧结法配煤量的技术要求偏高控制,固定碳以干生料的4%添加，2500.31÷0.64×0.04=156.27kg 。水分大约6%左右，无烟煤带入水：156.27×0.06=9.37kg. 生料各项指标复核： A/S=604÷163.46=3.75 N/R=1.645 98.04 .72638.06049 .387≈?+