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。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。烧结法生产氧化铝的工艺流程图：赤泥堆场晶芷井解赤泥哉涤II I I热水赤淀（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。熟料烧结配合格的生料浆送入熟料窑内，在 12001300度的高温下发生一系列的物 理化学变化，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 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。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56G/L的SI02,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。2013 年4月5 日