铝矿石成分对氧化铝生产的影响
煅烧生成氧化铝
煅烧生成氧化铝一、煅烧生成氧化铝的概念和作用煅烧是一种通过高温加热物料,使其发生化学变化的过程。
而煅烧生成氧化铝则指的是将铝矿石或铝水合物等物料在高温条件下发生煅烧反应,最终得到氧化铝。
煅烧生成氧化铝是铝冶炼的重要环节之一,也是生产高纯度氧化铝的关键步骤。
煅烧生成氧化铝的主要作用有以下几个方面: 1. 去除物料中的有机和无机杂质,提高氧化铝的纯度; 2. 使氧化铝颗粒体积增大,有利于后续的湿法选别、浮选和矿石的分离; 3. 改变氧化铝物料的物理性质,提高其易于处理性。
二、煅烧生成氧化铝的工艺过程煅烧生成氧化铝的工艺过程可分为以下几个步骤:原料准备、破碎和磨矿、氧化精矿制备、煅烧和氧化。
2.1 原料准备铝矿石是煅烧生成氧化铝的主要原料之一。
原料的选择要考虑其铝含量、硅含量、铁含量以及其他杂质。
常见的铝矿石有赤铁矿、脱水泥土、长石、脱水石灰石等。
在原料准备阶段,需要对铝矿石进行破碎、筛分、洗涤等处理,以保证原料的质量符合要求。
2.2 破碎和磨矿原料经过破碎和磨矿处理后,粒度会得到进一步细化。
这有利于提高氧化铝的表面积,增加与氧气的接触面积,从而加快氧化反应的进行。
破碎和磨矿操作还可以降低氧化矿石的固相反应温度,提高反应效率。
2.3 氧化精矿制备氧化精矿是煅烧生成氧化铝的中间产物。
它由磁选或浮选等方法从原料中分离出来,以进一步提高铝的含量并降低杂质含量。
制备氧化精矿主要是通过物理分离和化学处理,如浮选、浸出等,来提高铝的回收率和产品质量。
2.4 煅烧和氧化在煅烧过程中,氧化精矿经过高温煅烧,使其发生氧化反应,生成氧化铝。
煅烧的温度一般在1000~1200摄氏度之间,可以根据不同的原料和生产要求进行调整。
煅烧的时间也是影响煅烧效果的重要参数。
过长或过短的煅烧时间都会影响氧化铝的质量。
氧化反应的化学方程式如下: 2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O在煅烧过程中,氧化精矿中的铝水合物逐渐分解,形成二氧化铝,并释放出水蒸气。
铝矿石成分对氧化铝生产的影响
氧化铝质量对铝电解生产的影响
氧化铝质量对铝电解生产的影响生产氧化铝的原料主要是铝土矿,根据矿石的不同,采用的工艺有拜耳法、烧结法和混联法。
国外的铝土矿多为高铝硅比的三水铝石和一水软铝石,通过拜耳法生产出的氧化铝为砂状;而我国可经济应用的铝土矿资源大部分是高铝、高硅、低铁、难溶(铝硅比较低)的中低品位一水硬铝石,通过烧结法或混联法生产出的氧化铝为粉状,并且杂质含量比较高。
标签:氧化铝;物理化学性能;铝电解;电流效率對氧化铝除了要求其具有较高的纯度和稳定的质量外,还要求其具有优良的物理性质:流动性好、强度高、溶解性好、不产生粉尘、具有较高的比表面积等。
1 氧化铝质量对铝电解的影响1.1 氧化铝质量要求氧化铝质量现行有效的国家标准是GB/T24487-2009,其中化学成分为应符合表1的规定。
氧化铝微量元素主要包括V2O5 P2O5 MnO TiO2等。
物理性能主要包括粒度、比表面积、松装密度等项目。
铝电解厂对氧化铝的质量要求,化学成分一般按国家标准,也均能符合,质量差别不大;氧化铝质量的好否更是具体体现在物理性能的优劣,物理性能满足的程度越高氧化铝质量越好,产品越受用户的青睐。
1.2 化学性质的影响影响原铝质量的主要因素是氧化铝的化学纯度,同时铝电解过程的技术经济指标也受到影响。
①氧化钠。
氧化铝产品中的主要杂质是氧化钠,氧化钠含量过高影响电解槽的运行。
当电解质中钠含量增高时,为维持正常的NaF/A1F3值必须多加入氧化铝,造成氟化盐耗费量增加,同时电解槽中电解质的体积也跟着增加。
氧化钠在电解质化学变化和电解槽的传料和工艺控制方面发挥着重要作用;②其他氧化物杂质。
氧化铝中含有的比铝更具正电性的氧化物杂质Fe203、Si02、Ti02等,电解时这些杂质元素首先在阴极上析出而使原铝的质量降低,同时影响电流效率。
1.3 物理性质的影响目前铝电解厂需要氧化铝的物理性能良好,这样可以在电解质中的溶解速度加快,减少槽底沉淀:流动性好,使得自动向电解槽添加和风动输送非常方便:其加料和输送过程中减少飞扬损失,使氧化铝单耗降低,环境得以改善:吸附氟化氢的能力强,改善氧化铝做吸附剂的干法烟气净化的效果:保温性强,在电解质上能够形成良好的结膜,隔绝电解质熔体,减少热流失:有效预防阳极氧化,减少阳极消耗。
氧化铝的生产原理和方法
氧化铝的生产原理和方法氧化铝是一种广泛应用的无机化合物,常用作耐火材料、磨料、催化剂等。
其生产原理和方法可以简要概括为以下三个环节:精矿选矿、氧化还原和晶化。
首先,氧化铝的生产过程通常是从铝矿石中提取铝元素开始的。
最常用的铝矿石是赤铁矿(Al2O3)和莫来石(Al2Si2O5(OH)4)。
在精矿选矿环节,通过采矿、破碎、磨矿等步骤将矿石中的杂质和非铝部分去除,得到较高纯度的精矿。
接着,在氧化还原环节,将精矿进行加热处理。
经过煅烧或氧化反应,将铝矿石中的铝元素氧化成氧化铝。
这个过程通常需要高温和一定的氧化剂作为催化剂。
对于赤铁矿,通常采用气流煅烧,通过将矿石在高温气流中煅烧,使其氧化为氧化铝。
对于莫来石,可以通过加入氢氧化钠等碱性物质,使石英脱水,并与铝形成可溶于碱性溶液中的亚铝酸盐,然后通过加入硝酸钠等化学试剂氧化成氢氧化铝,再经过煅烧得到氧化铝。
最后,晶化环节是将氧化铝溶液经过冷却或蒸发,使溶液中的氧化铝结晶沉淀下来。
通过控制晶体的温度、浓度、搅拌速度等条件,可以得到不同尺寸和形状的氧化铝晶体。
综上所述,氧化铝的生产包括矿石选矿、氧化还原和晶化等环节。
通过精矿选矿将铝矿石中的杂质去除,然后经过氧化还原使铝矿石中的铝元素氧化成氧化铝,最后通过晶化使氧化铝结晶沉淀。
这些过程需要借助高温、化学试剂和催化剂等。
不同的原料和条件可以得到不同性质的氧化铝,满足不同领域的应用需求。
氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用领域。
其生产原理和方法涉及矿石选矿、氧化还原和晶化等环节,下面将对各个环节进行详细介绍。
首先,精矿选矿是氧化铝生产过程的第一步。
常用的铝矿石有赤铁矿和莫来石等。
赤铁矿是氧化铝的主要矿石,其化学式为Al2O3。
莫来石则是含铝硅酸盐矿石,化学式为Al2Si2O5(OH)4。
在选矿过程中,首先进行采矿,将矿石从地下或地表开采出来。
然后,通过破碎和磨矿等工艺手段,将矿石粉碎成较小的粒度,以方便后续处理。
工业氧化铝生产工艺
工业氧化铝生产工艺工业氧化铝是以铝矿石为原料,通过一系列工艺步骤加工而成的一种重要工业原料。
它具有高熔点、耐磨性强、化学稳定等优点,被广泛应用于电子、陶瓷、玻璃、医药、化工等多个行业中。
下面将介绍一般工业氧化铝的生产工艺。
一、铝矿石的选矿工业氧化铝的原料主要是含铝矿石,如赤铁矿、脱硅赤铁矿、高岭土等。
在选矿过程中,首先需要将矿石经物理或化学方法进行破碎、磨矿,以便提高矿石中的铝含量。
然后通过浮选、重选等方法,将矿石中的非铝矿物分离。
最后,经过干燥、研磨等工艺步骤,得到细粉末的铝酸盐。
二、铝酸盐的烧结将铝酸盐通过烧结工艺进行加热,使其结晶成纯净度较高的氧化铝。
一般的烧结工艺有制砂法、烧结法、酸法等。
制砂法是将铝酸盐粉末与其他辅助原料混合,并通过热处理,使其烧结成球形的粒子。
烧结法是将铝酸盐粉末进行加热,使其结晶成固态的氧化铝颗粒。
酸法是将铝酸盐溶液加入盐酸或硫酸中反应,得到氧化铝沉淀。
三、氧化铝的粉磨和分级经过烧结工艺得到的氧化铝颗粒尺寸较大,需要经过粉磨和分级工艺进行加工,使其具备所需的颗粒粒度和颗粒形状。
粉磨一般采用球磨机、棒磨机等设备,通过不同的研磨介质和研磨时间,使得颗粒变得更加细小。
分级则通过风力或震荡筛进行,将不同尺寸的颗粒分离出来,得到粒度均匀的氧化铝粉末。
四、氧化铝的综合加工得到粉末状的氧化铝后,还需要进行综合加工,以得到符合使用要求的工业氧化铝产品。
一般综合加工工艺包括漂白、除铁、筛分、烘干、包装等环节。
漂白是为了去除粉末中的杂质,提高纯度。
除铁是为了去除粉末中的杂质铁,以免对产品造成影响。
筛分是将粉末分为不同颗粒大小的产品,以满足不同用户的需求。
烘干是为了去除粉末中的水分,提高产品的稳定性和储存期限。
最后,经过包装工艺,将氧化铝产品打包,以便储存和运输。
以上是一般工业氧化铝的生产工艺。
不同的原料和工艺要求可能会有所差异,但总体的流程和步骤大致相同。
工业氧化铝的生产过程需要严格控制各个环节的参数和条件,以确保产品的质量和性能。
氧化铝的生产
氧化铝的生产目前,生产铝的方法一般是采用先从含铝的矿石中制得氧化铝,然后以氧化铝为原料,用熔盐电解的方法制取金属铝。
一、从铝矿石中提取氧化铝从含铝矿石提取氧化铝的方法,目前有碱法和酸法两种。
碱法有拜尔法、碱石灰烧结法、石灰烧结法、拜尔-烧结联合法、高压水化学法等。
拜尔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90%以上。
酸法有硫酸法、盐酸法、硝酸法。
酸法是用无机酸溶出和处理含铝原料,原料中的氧化硅基本上不与酸反应而留在渣中,得到含铁的铝酸盐酸性水溶液,经除铁净化后的铝盐酸性溶液可通过不同方法得到铝盐水化合物结晶或氢氧化铝结晶,煅烧后得到氧化铝。
酸法主要用于处理粘土、高岭土等高硅低铁含铝原料。
含铝矿物有250余种,其中能用于工业生产的矿物主要是铝土矿、明矾石、霞石和高岭土等。
据统计,2002年,全世界已探明的铝土矿储量约246.9亿吨,储量丰富的主要国家有几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度等,其中几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度、圭亚那六国的储量约占世界铝土矿总储量的70%。
铝土矿床的赋存状态,大致分为三类:新生代红土型矿床、古生代岩溶型矿床、古生代(或中生代)其他型矿床。
红土型矿床以三水铝石型矿石为主,其次为三水铝石和一水软铝石混合型矿石。
矿石质量较好,以高铁、低硅、高铝硅比(铝和硅之比)为特点,是铝工业的优质原料,主要分布在赤道附近地区的国家,如几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度等国家。
岩溶型矿床以一水硬铝石为主,其次为一水硬铝石和一水软铝石混合型矿石。
矿石以高铝、高硅、中低铝硅比为特点。
主要分布在中国、南欧和加勒比海等一些国家。
其他型矿床的矿石类型与岩溶型矿床相似,但矿床规模较小,矿石质量较差,工业意义不大。
在欧、亚大陆及北美东西部有大量分布。
这里主要是介绍碱法生产氧化铝(一)拜尔法拜尔法是奥地利科学家拜尔(K.J.Bayer)于1889年发明的,其原理用苛性钠溶液在高温下溶解铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。
冶金级氧化铝参数
冶金级氧化铝参数冶金级氧化铝是一种重要的工业原料,广泛用于铝冶炼、电子、化工、陶瓷等领域。
它是由铝矿石经过氧化、焙烧等多道工艺制备而成,其性质参数对于不同的工业应用具有重要意义。
下面将从氧化铝的化学成分、物理性质、工业应用等方面进行详细介绍。
一、化学成分:冶金级氧化铝的化学成分主要由氧和铝组成,化学式为Al2O3,理论纯度可达99.5%以上。
还可能含有少量的杂质元素,如铁、钠、钾等。
这些杂质元素对氧化铝的性能和用途都有一定的影响,因此在工业生产中需要控制这些杂质元素的含量。
二、物理性质:1. 结晶形态:冶金级氧化铝常常呈现无定形或结晶状态,晶体成形为三角柱状或六角板状。
2. 密度:冶金级氧化铝的密度通常在3.95-4.02 g/cm3之间,随着制备工艺的不同,密度也会有所变化。
3. 晶体结构:氧化铝具有稳定的α-Al2O3和高温相变的Θ-Al2O3两种晶体结构,其中α-Al2O3结构稳定,具有优异的耐高温、耐腐蚀等性能。
4. 熔点:氧化铝的熔点约为2054°C,是一种耐高温材料,因此在高温工业领域有广泛的应用。
三、工业应用:1. 铝冶炼:冶金级氧化铝是铝的重要原料,通过电解铝氧化物可以得到高纯度的铝金属,广泛用于制造航空器、汽车、建筑材料等领域。
2. 陶瓷工业:由于氧化铝具有优异的耐磨、耐腐蚀性能,因此广泛应用于陶瓷材料的生产,包括陶瓷瓷砖、陶瓷器皿等。
3. 电子行业:氧化铝是一种重要的绝缘材料,常用于制造绝缘子、电容器等电子元件。
冶金级氧化铝作为一种重要的工业原料,其化学成分、物理性质以及工业应用都具有重要的意义。
通过深入了解氧化铝的参数,可以更好地应用于不同领域的生产制造当中,推动相关行业的发展。
氧化铝
1.铝土矿是目前氧化铝生产中最主要的原料,主要成分为三氧化二铝二氧化硅三氧化二铁二氧化钛等。
氧化铝主要以三水铝石,一水软铝石或一水硬铝石状态存在,按氧化铝水合物类型可分为三水铝石型,一水软铝石型,一水硬铝石型或各种混合型。
2.衡量铝土矿质量好坏的标准为铝硅比,氧化氯含量,矿物类型。
铝硅比是指矿石中三氧化二铝和二氧化硅含量的百分比。
3.硅量指数是指铝酸钠溶液中是氧化二铝和二氧化硅的质量比4.我国铝土矿的主要特点是高铝高硅低铁的一水硬铝石型铝土矿。
5.生产氧化铝的方法有碱法酸法热法和酸碱联合法,在工业上应用的只有碱法,其重要的中间产物有氯酸钠溶液。
碱法生产有拜耳法,碱石灰烧结法。
拜耳—烧结联合法。
6.拜耳法的两大过程:分解与溶出7.电解炼铝用的氧化铝必须在氧化铝的纯度和氧化铝的物理性质上符合一定的质量要求8.铝酸钠溶液液的分子比是指氯酸钠溶液中氧化钠和三氧化二铝的摩尔比。
他表示氯酸钠溶液的饱和程度和稳定性。
分子比越低过饱和度越大溶液的稳定性越低。
9.拜耳法的循环碱量是指生产一吨氧化铝在循环母液中必须含有的碱量,是循环效率的倒数10.铝酸钠溶液中的碱通常分为苛性碱,碳酸碱和硫酸碱其中苛性碱和碳酸碱的和称为全碱11.铝酸钠溶液的稳定性通常是用从过饱和的氯酸钠溶液开始分解析出氢氧化铝所需的时间长短来衡量。
12.配料量分子比是指预期矿石中三氧化二铝充分溶出时,溶出液所能达到的分子比。
13.铝土矿溶出过程的强化:铝土矿的预处理,添加剂和溶出条件。
14.含硅矿物的危害:引起三氧化二铝和氧化钠的损失;钠硅渣进入氢氧化钠后,降低成品质量;钠硅渣在生产设备和管道上,特别是在换热表面上析出成为结疤,使传热系数打打增加,增加能耗和清理工作量;大量钠硅渣的生成增大赤泥量,并且可能成为极分散的悬浮体,极不利于赤泥的分离和洗涤。
防治措施:预脱硅。
15.溶出过程添加氧化钙的作用:消除了铝土矿中二氧化钛的不良影响,避免了太酸钠的生成;提高三氧化二铝的溶出速度;促进针铁矿转变为赤铁矿;降低碱耗;清楚杂质;改善赤泥的沉降性能。
氧化铝生产现状与趋势
二、氧化铝的性质
氧化铝水合物是由OH-、O2-、Al3+构成的化合物,其中并 不含水分子,是人们对该种化合物的俗称。
氧化铝水合物是铝土矿中的主要矿物。自然界中OH-、O2、Al3+构成的化合物主要有三水铝石、一水软铝石、一水硬铝 石和刚玉。其分子式为:三水铝石:Al(OH)3、一水软铝石: γ-AlOOH、一水硬铝石:α-AlOOH、刚玉:Al2O3。
二、氧化铝的性质
3.铝电解工业对氧化铝的质量要求 (3)氧化铝产品分类及其物理性质 氧化铝产品根据其物理性质分为砂状氧化铝、面粉状氧化铝和中间状 氧化铝,其中砂状氧化铝因为能很好地满足电解铝生产对氧化铝物理性质 的要求。 目前,砂状氧化铝已成为氧化铝生产的主要产品。
二、氧化铝的性质
3.铝电解工业对氧化铝的质量要求 (1)电解炼铝对氧化铝化学纯度的要求
表1-2 冶金级氧化铝化学成分 (YS/T 803-2012)
二、氧化铝的性质
3.铝电解工业对氧化铝的质量要求 (2)电解炼铝对氧化铝物理性质的要求 ①氧化铝在冰晶石电解质中溶解速度要快; ②输送加料过程中,氧化铝飞扬损失要小,以降低氧化铝单耗指标; ③氧化铝能在阳极表面覆盖良好,减少阳极氧化; ④氧化铝应具有良好的保温性能,减少电解槽热量损失; ⑤氧化铝应具有较好的化学活性和吸附能力来吸附电解槽烟气中的氟 化氢气体。
二、氧化铝的性质
氧化铝及其水合物是铝土矿的主要成分,其与其它铝 土矿的杂质氧化物对氧化铝生产工艺流程和技术参数的选 择与确定非常重要。
1.氧化铝水合物命名 采用哈伯命名法:1952年H.Haber提出,1957年柏林国 际会议确认。
铝土矿中氧化铝品位
铝土矿中氧化铝品位1. 介绍铝土矿是一种重要的铝矿石,主要成分是氧化铝矿石。
氧化铝品位是指铝土矿中氧化铝的含量,是评价铝土矿石质量的重要指标之一。
本文将从铝土矿的形成、氧化铝品位的测定方法、影响品位的因素以及提高氧化铝品位的方法等方面进行详细阐述。
2. 铝土矿的形成铝土矿是在地壳中形成的一种矿石,主要由含铝的矿物质组成。
它通常形成于热带和亚热带地区的石灰岩和花岗岩中,经过长时间的风化和水解作用形成。
铝土矿的形成过程主要有以下几个步骤:1.岩石风化:石灰岩和花岗岩等岩石在长期的风化作用下,矿物质开始分解,释放出铝元素。
2.溶解和沉淀:释放出的铝元素与水中的硅酸盐等物质发生反应,形成可溶性的铝盐。
随着水的流动,铝盐逐渐沉淀下来。
3.结晶和堆积:沉淀下来的铝盐在湖泊、海洋等低洼地区积累,形成铝土矿床。
3. 氧化铝品位的测定方法氧化铝品位是指铝土矿中氧化铝的含量,常用的测定方法有化学分析法、物理分析法和光谱分析法等。
下面介绍其中两种常用的方法:3.1 化学分析法化学分析法是通过化学反应将氧化铝与其他杂质分离,然后测定氧化铝的含量。
常用的化学分析方法有滴定法、重量法和电位滴定法等。
滴定法是一种常用的测定氧化铝品位的方法。
它基于氧化铝与酸反应生成盐酸的原理,通过滴定溶液中的酸,测定氧化铝含量。
该方法操作简单,准确度较高。
3.2 光谱分析法光谱分析法是利用氧化铝在特定波长下的吸收特性来测定其含量。
常用的光谱分析方法有原子吸收光谱法和红外光谱法。
原子吸收光谱法是通过将铝土矿样品溶解并转化为气态铝原子,然后利用特定波长下铝原子的吸收特性来测定氧化铝的含量。
这种方法操作简单,准确度较高。
4. 影响氧化铝品位的因素氧化铝品位受多种因素的影响,下面介绍其中几个主要因素:4.1 矿石的成分铝土矿中的氧化铝品位与矿石中其他成分的含量有关。
矿石中杂质元素的含量越低,氧化铝品位通常越高。
4.2 矿石的矿物组成铝土矿的矿物组成也会影响氧化铝品位。
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。
氧化铝生产工艺知识
-----氧化铝工艺流程
阅读(8) ┆ 评论(0) ┆ 收藏(0) ┆ 举报 拜耳法氧化铝工艺 (2010-01-30 14:43) 标签:氧化铝工艺 杂谈 分类:氧化铝工艺
氧化铝工艺--拜 耳法是由奥地利化学家拜耳(K²J²Bayer)于 1889~1892 年发现的一种从铝土 矿中提取氧化铝的方式。一百多年来在氧化铝工艺技巧方面已经有了许多改良, 但基础氧化铝生产原理并未发作变更。为留念拜耳这一宏伟奉献,该方式始终沿 用拜耳法这一称号。
合理矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。溶出后的矿浆再经过自 蒸发降温后进入浓缩及赤泥(溶出后的固相残渣)的沉降分开工序。自蒸发历程 发作的二次汽用于矿浆的后期预热。沉降分开后,赤泥经洗涤进入赤泥堆场,而 分开出的粗液(含有固体浮游物的铝酸钠溶液,以下同)送往叶滤。粗液通过叶 滤除去绝大局部浮游物后称为精液。精液进入分开工序经晶种分开得到氢氧化 铝。分开出的氢氧化铝经分级和分开洗涤后,一局部作为晶种返回晶种分开工序, 另一局部经焙烧得到氧化铝产品。晶种分开后分开出的分开母液经蒸发返回溶出 工序,造成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化 铝。
氧化铝工艺用铝矿石就是铝矾土,铝矾土又称矾土或铝土矿,重要成分是氧化铝, 系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。柏铯或灰柏铯,因含铁而呈褐黄或 浅荭色。密度 3。9~4g÷cm3,硬度 1~3,不透明,质脆。极难融化。不溶于水, 能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。重要用于炼氧化铝,制耐火资料。
化学氧化法处理高硫铝土矿生产氧化铝实践
化学氧化法处理高硫铝土矿生产氧化铝实践摘要:随着铝工业的高速发展,对铝土矿需求量也迅猛增加,导致优质资源逐渐减少,加剧了铝土矿资源瓶颈的制约,对我国铝工业的生存与发展构成严峻威胁。
我国高硫铝土矿资源较为丰富,探明储量中高硫铝土矿占比达6.5%以上,高硫铝土矿的工业应用可为铝工业发展提供合格原料,缓解铝土矿资源紧缺现状。
高硫铝土矿中的硫对拜耳法生产氧化铝危害严重,会造成管道与装备腐蚀、赤泥沉降性能恶化、蒸发效率降低、碱耗升高、产品品质降低等不利影响,氧化铝生产企业一般要求进入系统的原矿硫含量小于0.3%,故而高硫铝土矿需脱硫后才能资源化利用。
关键词:化学氧化法;氧化铝;氧化引言某氧化铝厂采用拜耳法生产工艺处理一水硬铝石型铝土矿,260~265℃高温溶出。
其所在地区高硫铝土矿较多,储量上亿吨,含硫0.5%~8%,除遵义地区外,仅在贵州省境内的高硫铝土矿就有数亿吨,同时在河南、山西、广西和重庆等地也有数亿吨高硫铝土矿。
工厂最初生产用铝土矿中混有部分高硫铝土矿,对其危害规律还不清楚,造成产品铁含量超标等问题。
为消除其对生产的影响,进行了大量研究分析,发现用于工业生产且简单有效、经济可行的方法还没有。
为解决该问题,邀请相关研究院所和大学开展科技攻关,在高硫铝土矿通过搭配低硫铝土矿将含硫量控制到0.3%左右的情况下,在氧化铝生产的高温溶出过程中添加硝酸钠化学氧化的方法,可以消除低价硫对生产的影响,解决产品铁含量超标等问题,为遵义地区及其他地区在搭配使用高硫铝土矿生产氧化铝提供了简单、有效且经济的技术方法。
1高硫铝土矿的矿物组成分析采用矿物自动分析仪(MLA)测定了高硫铝土矿的矿物组成,结果如图1所示,试样主要由一水硬铝石、黄铁矿、赤/褐铁矿、锐钛矿、金红石、高岭石、伊利石及石英等矿物组成。
结合图1和表1结果可知,试样中一水硬铝石含量为66.94%、伊利石/绢云母含量为16.84%、黄铁矿含量为6.03%、赤/褐铁矿含量为2.26%、绿泥石含量为4.50%,还含有少量石英、高岭石等其他矿物。
氧化铝生产对铝土矿品质的要求
立志当早,存高远氧化铝生产对铝土矿品质的要求铝土矿的品质直接影响氧化铝生产工艺的选择和氧化铝生产的技术经济指标。
衡量铝土矿品质一般考虑铝硅比、氧化铝含量和铝矿物类型。
不同铝矿物类型的铝土矿溶出性能相差甚远。
但是,由于我国铝土矿与世界其它国家不同,占储量99%的都为一水硬铝石型铝土矿,其中大部分为沉积型铝土矿,具有铝高、硅高、铁低的特点,因此,铝土矿的铝硅比是最重要的质量指标。
不同的氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿铝硅比见表1。
在3 种氧化铝生产方法中,拜耳法有着流程简单、能耗低、产品质量好、生产成本低等明显优势。
但是,由于矿石中的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铝硅比的铝土矿。
我国80%以上的铝土矿铝硅比<9,所以,以国内铝土矿为原料的我国氧化铝生产工艺主要是烧结法和联合法。
由于这两种方法均需进行烧结,因而带来生产系统复杂庞大、基建投资相对增加、能耗高等一系列问题。
表2 是国内外氧化铝厂主要消耗比较。
可见,我国氧化铝生产的铝土矿消耗和碱消耗明显低于国外氧化铝厂,但能耗却远远高于它们。
在氧化铝生产成本构成中,我国的能源成本占43%,是国外相应费用的1.65 倍,这便是我国氧化铝生产成本高于国外先进指标的最重要原因。
随着铝土矿资源短缺和质量下降的问题日趋严重,我国氧化铝工业不得不必须面对大规模利用低品位铝土矿的问题。
如果不能提高铝土矿的铝硅比,再加上能源价格不断攀升,我国氧化铝生产的技术经济指标必将进一步恶化,这将对我国氧化铝工业的生产成本和竞争力产生严重影响。
表1 各种氧化铝生产方法适宜处理的铝土矿的铝硅比氧化铝生产方法拜耳法烧结法联合法铝硅比>93~56~8 表2 国内外氧化铝厂主要消耗指标比较(2003 年)指标国外氧化铝厂中国氧化铝厂美洲欧洲澳洲拜耳法联合。
氧化铝生产
氧化铝生产1.1 概述氧化铝生产和铝电解是现代铝冶金工业的两大组成部分。
生产氧化铝的矿物原料是铝土矿。
生产方法绝大多数采用拜耳法,个别厂采用烧结法或联合法。
随着科学技术的进步,氧化铝厂的装备水平不断提高,工艺过程也不断强化和完善,氧化铝生产的技术经济指标都已显著提高。
氧化铝厂工艺与设备的集中控制和自动化已有很大发展,大多数新建和计划建设的氧化铝厂年生产能力均在50万吨以上。
工厂大型化可使劳动生产率提高,单位产品投资与成本降低。
实现单体设备大型化和高效化;设备布置漏天化;重视原料综合利用和环境保护,这也都是氧化铝生产技术现代化的标志。
我国氧化铝工业是在解放后建立和发展起来的,近年来产量和品种不断增加,质量日益提高,在生产技术上取得了一系列重要成就。
但是,与世界先进水平相比,我国氧化铝工业在技术装备水平和某些技术经济指标方面还都比较落后。
特别是生产过程的能耗大高,自动化和劳动生产率低,氧化铝产量还不能满足国民经济发展的需要,这些也是我国铝冶金工作者努力的方向。
1.2 铝土矿一、铝土矿的化学成分和矿物成分铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石。
它是炼铝工业得主要原料,世界上95%以上的氧化铝是用铝土矿生产出来的。
1、铝土矿的化学成分铝土矿的主要化学成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2;少量的CaO、MgO、硫化物;微量的镓、钒、磷、铬等十几到二十几种元素的化合物。
目前世界上90%以上的镓是在生产氧化铝的过程中提取的。
2、铝土矿的矿物成分铝土矿中Al2O3含量大致为50~70%,其矿物成分有三水铝石A1(OH)3、一水软铝石γ—AlOOH和一水硬铝石α—AlOOH。
铝土矿的类型按上述矿物成分可分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型及各种混合型矿石。
混合型矿石如三水铝石—一水软铝石型、一水软铝石—一水硬铝石型等。
我国铝土矿主要为一水硬铝石型铝土矿,也有少量的三水铝石型铝土矿。
3、铝土矿中其它成分(1) SiO2SiO2主要以高岭石A12O3·2SiO2·2H2O等硅酸盐矿物存在,有的含少量石英(晶质SiO2)、蛋白石(SiO2·nH2O)及其他粘土矿物。
冶金级氧化铝参数
冶金级氧化铝参数冶金级氧化铝是一种重要的工业化合物,具有广泛的应用领域,包括铝冶金、陶瓷制品、电子材料等领域。
它的参数涵盖了化学成分、物理性质、生产工艺等方面。
以下是关于冶金级氧化铝的参数。
一、化学成分冶金级氧化铝的主要成分是氧化铝(Al2O3),它是由铝矿石经过冶炼、氧化而得的产品。
在冶金级氧化铝中,氧化铝的含量通常在99.5%以上,确保了其具有良好的化学稳定性和高纯度。
冶金级氧化铝中还可能含有少量的杂质元素,如硅、铁、钠等。
这些杂质元素的含量要控制在一定范围内,以确保氧化铝的质量和性能符合要求。
二、物理性质1. 结晶形态:冶金级氧化铝通常呈现出白色晶体粉末的形态,粒度可以根据生产需求进行调控。
常见的粒度范围一般为1-5μm或5-10μm等。
2. 密度和比表面积:冶金级氧化铝的密度约为3.9-4.1g/cm3,比表面积较大,通常在50-100 m2/g之间。
这些物理性质决定了其在材料制备和应用中的表现。
3. 热性能:冶金级氧化铝具有优异的耐高温性能,其熔点约为2050℃。
它还具有良好的导热性和绝缘性能,适用于高温工艺和电子材料的制备。
三、生产工艺冶金级氧化铝的生产工艺主要包括铝冶炼、氧化和精炼等环节。
通过铝精矿的冶炼得到金属铝,然后将金属铝氧化成氧化铝产品。
在氧化的过程中,需要控制氧化温度、氧化时间和氧化气氛等参数,确保氧化铝的纯度和颗粒度。
通过精炼和分级处理,得到符合要求的冶金级氧化铝产品。
冶金级氧化铝的参数涉及化学成分、物理性质和生产工艺等多个方面。
这些参数对于氧化铝的品质和应用性能具有重要影响,生产和使用过程中需加以重视。
浅谈拜耳法氧化铝生产中高硫铝土矿的危害及防范方法
浅谈拜耳法氧化铝生产中高硫铝土矿的危害及防范方法摘要:伴随着我国氧化铝工业的快速发展,该行业对优质铝土矿的需求日益增长,导致现有铝土矿质量下降,对我国铝土矿未来的生存和发展构成了严重威胁但国内大量的高硫铝土矿和超高硫铝土矿资源却没有得到应有的重视。
硫含量超过0.7%的铝矿被称为高硫铝土矿,硫含量超过4%的铝矿被称为超高硫铝土矿,其中硫化物,即黄铁矿以高硫铝土矿的形式出现。
关键词:拜耳法氧化铝;高硫铝土矿;防范方法前言高硫拜耳在工业应用中的潜力并没有得到广泛应用,引起关注,当它进入浸出系统,不仅导致溶解度降低氧化硅铝腐蚀管道,防止溶液洗涤,而且可能会引起困难赤泥、甚至影响产品质量。
本文详细描述了拜耳法高硫的生产风险因素,详细描述了国内和国外拜耳的主要脱硫过程,分析了各种脱硫技术的优点和缺点,提出了适用和现有的脱硫技术,并考虑了未来的除硫技术。
一、高硫铝土矿脱硫技术现状随着全球粘土系统的发展,国内和国外科学家进行了广泛的研究和实验,以消除硫对高硫拜耳过程的影响。
目前正在使用下列脱硫技术:浮选过程脱硫化技术,生产过程中添加硫化剂的技术,以及在矿物表面的物理化学特性差异的基础上实现矿物脱硫化的过程。
因此,浮选方法适用于所有类型的矿物。
在赤铁矿中,硫通常以黄铁矿的形式出现,黄色药品等捕捉剂在捕捉这种矿物方面的效率更高。
矿石中的铝矿物主要是氢氧化物,而黄药类捕获物对这两种矿物没有影响,并按照上述原则从矿物中去除含硫矿物。
在生产过程中,含有硫化铁矿的粘土被碱性分解,硫被吸收到铝钠溶液中。
矿物的精炼过程是将硫从铝酸钠中去除可以消除硫对生产的影响。
在氧化铝生产过程中,将锌氧化加入母体液体、氧化反应中形成沉积物,分离沉积物,去除溶液中的硫。
硫化过程、焙烧和脱硫的结合,目前相对可取的脱硫方法,不仅可以从根本上消除硫的影响,而且在连续溶解、沉积和分解过程中也有一些改善,因此使用起来的可能性很大。
此外,目前正在建设的粘土生成器已经引入了使用拜耳灼烧的脱硫化过程。
矿山工程中铝土矿提取氧化铝过程分析
采矿工程M ining engineering 矿山工程中铝土矿提取氧化铝过程分析任 福(中铝矿业有限公司,河南,郑州 450041)摘 要:目的:对矿山工程中铝土矿提取氧化铝过程的影响分析。
方法:先对实验进行基础性的布置,并将实验分为4个不同的小组,每一个小组测试环境以及条件都是不同的。
结果:经过实验测试,最终的煅烧测试组的XRD提取比值相对较高。
结论:经过分析可以得知,在高温的状态下,提取的质量和效率也会更高。
关键词:矿山工程;提取过程;样本分析;铝土矿中图分类号:TQ174.75 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)17-0043-2Process analysis of alumina extraction from bauxite in mine engineeringREN Fu(Chinalco Mining Co, Ltd, Zhengzhou City, Henan Province 450041, China)Abstract: Objective: To analyze the influence of extracting alumina from bauxite in mining engineering. Methods: The basic arrangement of the experiment was carried out first, and the experiment was divided into four different groups. Each group had different test environment and conditions. Results: The XRD extraction ratio of the final calcination test group was relatively high. Conclusion: Through analysis, we can know that the extraction quality and efficiency will be higher under the condition of high temperature.Keywords: mine engineering; Extraction process; Sample analysis; Bauxite我国是矿产品生产和消费的大国,国内各个区域不仅蕴含着多种类的金属矿,同时矿的质量也相对较好。
铝锭和氧化铝的关系
铝锭和氧化铝的关系铝锭和氧化铝是两种与铝密切相关的物质。
铝锭是由铝矿石经过精炼和冶炼过程得到的金属铝,而氧化铝是由铝矿石经过煅烧和氧化反应得到的化合物。
铝锭和氧化铝在铝产业中扮演着重要的角色,它们之间有着密切的联系和相互依存关系。
铝锭是制造氧化铝的重要原材料。
铝锭作为铝的金属形态,可以通过冶炼和精炼过程得到。
而在制造氧化铝的过程中,需要将铝锭熔炼并与氧气反应,生成氧化铝。
因此,铝锭是制造氧化铝的基础材料之一。
氧化铝是铝锭的主要产物之一。
当铝锭与氧气反应后,会生成氧化铝。
氧化铝具有良好的热导性、耐火性和绝缘性能,被广泛应用于冶金、建筑、电子、化工等领域。
尤其是在铝电解工业中,氧化铝作为电解槽的电解质和保护层,起到重要的作用。
铝锭和氧化铝也存在相互转化的过程。
当铝锭与氧气反应生成氧化铝后,氧化铝又可以通过还原反应还原为铝锭。
这种相互转化的过程在铝产业中被广泛应用。
例如,废弃的氧化铝可以通过还原反应转化为铝锭,实现资源的再利用。
铝锭和氧化铝的关系不仅体现在它们的相互转化过程中,还体现在它们的市场需求和价格上。
由于铝锭是制造氧化铝的原材料,铝锭的供应和价格会直接影响到氧化铝的生产成本和市场价格。
因此,铝锭的市场表现和氧化铝的市场表现存在一定的相关性。
铝锭和氧化铝是铝产业中不可分割的两个组成部分。
铝锭是制造氧化铝的重要原材料,而氧化铝则是铝锭的主要产物之一。
它们之间通过相互转化的过程紧密联系在一起,并且在市场需求和价格上相互影响。
铝锭和氧化铝的关系在铝产业中具有重要意义,对于推动铝产业的发展和提高铝材料的应用性能具有重要作用。
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铝矿石成分对氧化铝生产的影响1.山西分公司铝土矿资源概况我国铝土矿资源较为丰富,主要集中在山西、河南、贵州、广西四省,总储量23.4亿吨,其中山西省储量为9.89亿吨,占总储量的42%。
截至2005年上半年,山西分公司已取得采矿权的铝土矿区10个,保有资源量7029万吨,其中:A/S 8以上高品位矿1248万吨(占17.76%);A/S 6.5-8的中等品位矿石2253万吨(占32.05%);A/S 6.5以下低品位矿3528万吨(占50.19%),高品位铝矿石较少,主要为中低品位的铝土矿,山西分公司2007年计划供矿:老系统拜耳法A/S≥9.0,AO≥67%,烧结法A/S6.5±0.3,AO≥62%,新系统A/S7.0±0.3 ,AO≥65%。
近年来,我国氧化铝企业为提高产量,降低成本,尽量提高供矿品位,而我国80%以上的铝土矿为中低品位,平均铝硅比仅为5.56,随着高品位铝土矿储量日渐减少,供矿品位不得不下降,结果引起产量减少,碱耗和矿耗指标明显升高,导致成本升高。
因此,需要合理选择供矿品位,深入研究不同铝土矿的性质特点及杂质对氧化铝生产的影响,最大程度地发挥不同品位铝土矿生产氧化铝的效益,有效利用有限的铝土矿资源,成为山西分公司氧化铝生产企业的迫切任务。
2.山西铝土矿化学成分及矿物组成铝土矿是一种组成复杂,化学成分变化很大的矿石。
铝土矿的化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O,次要成分有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、有机质等,微量成分有Ga、Ge、Nb、Ta、TR、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等,铝土矿的化学组成及矿物组成取决于铝土矿矿床的成因,根据铝土矿的成因主要有红土型铝土矿和沉积型铝土矿两大类。
红土型铝土矿是最主要的铝土矿矿床,约占铝土矿总储量的92%,以三水铝石为主。
沉积型铝土矿约占铝土矿总储量的8%,以一水硬铝石为主,山西铝土矿属一水硬铝石型,总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比,矿石质量差,加工难度大。
2006年山西分公司140万吨拜耳法实际供矿石化学成分平均为:AL2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO A/S69.6 7.0 3.0 3.3 1.0 9.94AL2O3含量波动范围在65~72%之间,SiO2波动范围在6.0~7.5%之间,Fe2O3含量在2~4%,TiO2含量在3%左右。
矿石A/S11月份最低,为8.94,8月份最高,为10.26,波动范围高达1.32。
主要的矿物组成为:一水硬铝石,高岭石,锐钛矿,赤铁矿,方解石,石英。
2006年矿物组成含量平均为:一水硬铝石高岭石锐钛矿石英方解石赤铁矿76.2 14.2 3.2 1.1 1.15 2.92006年80万吨拜耳法矿石平均化学成份为:AL2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 CaO A/S66.8 8.9 3.5 3.0 1.5 7.50AL2O3含量波动范围在65~68%之间,SiO2波动范围在7.5~10%之间,Fe2O3含量在2~4%,TiO2含量在2.5~3%左右。
主要的矿物组成为:一水硬铝石,高岭石,锐钛矿,赤铁矿,方解石,石英。
矿物组成含量平均为:一水硬铝石高岭石锐钛矿石英赤铁矿72.6 17.2 3.0 1.2 3.5郑州轻研院2006年为80万吨石灰拜耳法矿石所做的物相组成为:一水硬铝石高岭石伊利石锐钛矿石英赤铁矿金红石方解石72.7 11.3 4.7 2.5 2.0 3.2 0.5 0.5从以上矿石物相组成来看,山西矿的主要物相为一水硬铝石和高岭石,两者含量之和超过90%,其余矿物含量较少,杂质硅主要以高岭石形态存在,矿物组成较为单一,但郑州轻研院分析中有少量伊利石存在。
3.铝土矿类型决定氧化铝的生产方法氧化铝生产过程就是从铝矿石中提取氧化铝使之与杂质分离的过程。
自然界中的铝矿石类型很多,同一类型的铝土矿中各种杂质的含量各有差异。
为了最经济地生产氧化铝,不同的铝矿需采用不同的生产方法。
拜耳法只适宜处理高铝硅比矿石,处理低铝硅比铝土矿是不经济的,这是由于矿石中的SiO2在溶出时转变为含水铝硅酸钠,需要消耗昂贵的苛性碱。
低品位铝矿石适宜采用碱—石灰烧结法,这时矿石的SiO2主要转变为原硅酸钙,而且使用和消耗的是廉价的碳酸钠。
特别是我国一水硬铝石型铝硅比低于4的矿石,采用烧结法生产更为有利。
碱—石灰烧结法虽可以处理低铝硅比铝土矿,但能耗高,产品质量差。
混联法可以兼有拜耳法和烧结法的优点,有利于充分利用我国中低品位矿石资源,但其工艺流程复杂,能耗较高。
4.铝土矿中成分及形态对氧化铝生产的影响4.1矿石粒度的影响孝义矿在常规的破碎方式下,具有一定的选择性解理特性,其中粗颗粒矿物的铝硅比明显高于细颗粒矿物的铝硅比,这与组成矿物一水硬铝石、高岭石的物理性质一致,即由于一水硬铝石和高岭石的硬度不同,矿物在相同的作用力方式下,高岭石矿物更容易被破碎进入细粒级产物当中,造成细粒级矿物的铝硅比明显低于粗粒级矿物的铝硅比。
我们从一车间矿石堆场取回孝义高铝矿进行了不同粒度的分析,将其分为细中粗三个粒级,其中,细粒级在小于0.6mm,中粒级5~10mm,粗粒级20~40mm,分析结果如下:中粒矿石5~10mm 8.04 1.46 66.3 1 8.25粗粒矿石20~40mm 3.39 0.87 75.6 0.7 22.3分析结果表明,硬度大的大颗粒的矿石氧化铝含量高,硅含量低,一水硬铝石含量大,A/S高,达到22.3,细颗粒的矿石硅含量较高,A/S低,只有6.59,高岭石的硬度较小,可以看出,粒度越大,A/S 的差值越大。
因此如果矿石均化不好,很容易使矿石的A/S产生一定波动,利用有用矿物与杂质硬度的不同的特点,可以进行筛选,选出一部分高品位的矿石。
目前,我厂进厂矿石粒度在20mm以下,粒度偏大会增加磨矿的负荷,使磨机的产能受到限制,磨矿效率下降,能耗升高,磨矿产品的均匀性变差,对烧结法直接影响料浆细度和烧结熟料的质量。
对拜耳法来说,矿石的粒度越细,表面积越大,溶出速率增加,氧化铝的溶出率提高,不同粒级的矿石溶出效果不同。
下图为不同粒度的山西矿溶出率变化曲线。
从右图中可以看出,各粒级在不同时间的溶出率有明显的差别。
粒级越粗,短时间内效果越差。
由此可见,矿石粒度对氧化铝生产的重要性,为了保证矿石溶出粒级要求,提高磨矿效率,可采用多破少磨的方法降低入磨矿石粒度,提高磨机的产能和产品粒度的均匀性。
设备名称电机功率设计产能电耗原料磨1000KW 50t/h 20kwh/t格子磨1250KW 55 t/h 22.7kwh/t圆锥破碎机280KW 200~280 t/h Max 1.4kwh/t 资料表明,如矿石粒度由-20mm预破至-10mm,需增加300kwh圆锥破碎机一台,可将磨机实际产能由70t/h提高到100t/h,总电耗相应的由17.8降到14.09kwh/t。
对优化磨矿工艺,降低生产能耗起到了积极的作用。
如矿山能直接将矿石粒度破碎至要求粒度,降低的能耗幅度要更大。
经实际考察,要想在原料磨和格子磨入口处添加破碎机,由于自身重量和用电负荷不能承受,添加很困难,是否考虑以后再新建磨机时,在磨头设计添加破碎机,在翻车机后添加破碎机问题较大,一个是很难找到合适的地方,二是破碎飞扬损失会很大,需要更进一步详细的论证。
4.2矿石类型的影响我国一水硬铝石型铝土矿比三水铝石和一水软铝石的氧化铝生产能耗高,主要因为一水硬铝石矿结构致密,一水硬铝石与脉石矿物嵌布紧密,包裹程度较大,与溶液的接触条件较差,很难溶出。
据统计,我厂氧化铝生产综合能耗为33.2GJ/t-AO,而澳大利亚宾加拉厂采用三水铝石矿生产氧化铝综合能耗仅为11.17 GJ/t-AO,希腊圣.尼古拉厂采用一水软铝石矿生产综合能耗14.59 GJ/t-AO。
4.3.矿石中AL2O3含量的影响Al2O3含量越高,对降低铝土矿消耗越有利,我国铝土矿以一水硬铝石居多,但氧化铝含量较高,一般在60-70%,较国外三水铝石矿的消耗小。
对拜耳法来说,矿石Al2O3含量提高1%,铝土矿消耗将降低0.02t/t-AO,流程中的杂质含量相对降低,赤泥量降低,碱耗、能耗降低,对生产的正常运行,指标的优化,起到良好的作用。
对烧结法来说,熟料中Al2O3含量越高,则熟料折合比越低,赤泥量可以减少,设备的负荷可以减轻,产能相应的提高。
但生料中A/S增大时,相对的Fe2O3的含量减少,因此熟料中相应的Na2O·Fe2O3和2CaO·SiO2也减少,导致烧成温度升高,易出现欠烧料。
反之,当A/S降低,物料虽然易烧,但烧成范围缩小,熟料窑操作不好控制,还会造成熟料窑烧结带结圈,下料口堵塞等生产故障。
因此,,在3.0~5.0范围内,熟料铝硅比偏高控制较好。
混联法氧化铝生产中,生料的铝硅比不可能太高。
因为拜耳法赤泥铝硅比只有2.0左右。
如果生料铝硅比太高,则处理一吨拜耳法赤泥要配入大量的矿石。
这样会使混联法生产氧化铝的优越性显著降低。
4.4.铝土矿中杂质SiO2的影响在碱法生产氧化铝的过程中,硅是铝土矿中最有害的杂质,溶出时生成铝硅酸钠,引起铝的损失,增加了碱耗。
资料表明:用拜耳法生产氧化铝,矿石中SiO2每增加1%,每吨矿石多消耗氢氧化钠6.6公斤,氧化铝8.5公斤。
SiO2主要以高岭石状态存在与碱液在70~95℃下就可反应,作用的速度大于一水硬铝石,生成钠硅渣(Na2O.Al2O3.1.7SiO2.2H2O)进入赤泥中,SiO2含量越高,造成Na2OK和Al2O3的损失越大,拜尔法末次洗涤赤泥的N/S约为0.4-0.5,A/S达到1.3以上,即1kg SiO2消耗0.4-0.5 kgNa2O,1kg SiO2消耗1.3kg以上的氧化铝,使氧化铝的回收率降低,产生的赤泥量也相应增大,对赤泥分离洗涤造成不良影响,并在管道和设备器壁上产生结疤,降低传热效果,妨碍生产正常进行,残留在铝酸钠溶液中的SiO2在分解时会随同氢氧化铝一起析出,影响产品质量。
因此,生产过程中要控制和减少SiO2的有害作用在烧结法系统,,二氧化硅主要以原硅酸钙(β-CaO.SiO2)的形式进入赤泥而外排,当SiO2含量升高时,配钙量也增加,资料表明,矿石中SiO2 每增加1%,则多消耗石灰石3.5公斤,增大了赤泥量,对分离、洗涤系统造成一定影响,二次反应程度加大,氧化铝溶出率下降。
矿石中以伊利石(KAI2[(SI·AI)4O10](OH)2·nH2O)形态存在的SiO2含量很少,在180℃以上才与碱液发生明显的反应,难以用预脱硅的方法除去,构成了对预热器传热效率的严重危害,应该了解其溶解性质。