氧化铝知识问答.doc

1.1. 简述拜耳法生产氧化铝的原理简述拜耳法生产氧化铝的原理用苛性碱溶液在一定温度、一定压力条件下溶出铝土矿，氧化铝被溶出制得铝酸钠溶液，铝酸钠溶液净化后经过降温、添加晶种、搅拌分解析出氢氧化铝，析出的氢氧化铝经分离、洗涤、焙烧后得到氧化铝分解后的母液（主要成分 NaOH）经蒸发再重新溶出新的一批铝土矿，进入下一循环氧化硅等杂质成为赤泥，经洗涤后外排或用于烧结法配料拜耳法的实质也就是下述反应在不同条件下的交替进行：aqlaaqOAl  4232OHAN22NaOHOH)31 (）（或 加晶种分解溶出2.2. 拜耳法生产氧化铝的主要工序有那些？拜耳法生产氧化铝的主要工序有那些？原矿浆制备、溶出、溶出矿浆稀释、赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等3.3. 铝酸钠溶液的浓度铝酸钠溶液的浓度铝酸钠溶液的基本成分是 Al2O3和 Na2O，工业上铝酸钠溶液各成分的浓度一般是用每升铝酸钠溶液中所含溶质的克数来表示的（g/l） 如一升铝酸钠溶液中含 120 克 Al2O3、100 克 Na2O，则氧化铝和氧化钠的浓度分别表示成Al2O3120g/l、Na2O 100g/l。

4.4. 铝酸钠溶液的苛性比值铝酸钠溶液的苛性比值铝酸钠溶液中的 Na2O 包括与氧化铝反应生成铝酸钠的 Na2O 和以游离的NaOH 形态存在的 Na2O，它们都称为苛性碱（以 Na2Ok表示） 铝酸钠溶液中所含铝酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的摩尔比叫做铝酸钠溶液的苛性比值以符号苛性碱与氧化铝的摩尔比叫做铝酸钠溶液的苛性比值以符号 ααk k表示表示即：   ANk式中 〔Nk〕——铝酸钠溶液中 Na2Ok的摩尔数；〔A〕——铝酸钠溶液中 Al2O3的摩尔数5.5. 拜耳法循环效率拜耳法循环效率循环母液每经过一次作业循环，便可以从铝土矿中提取出一批氧化铝通常将 1 升（或 1 立方米）循环母液在一次作业周期中所生产的氧化铝的克数（或 kg 数）称为拜耳法的循环效率，以符号 E 表示6.6. 原矿浆的磨制原矿浆的磨制原矿浆的磨制是将碎铝矿按配比要求配入石灰和循环母液磨制成合格的原矿浆的过程原矿浆的技术指标要求：一般主要考核细度、固含、配钙（氧化钙添加量）细度：+300μm≤1% (即 60#筛上残留≤1%)+63μm≤25 %（即 230#筛上残留≤25%）固含：300-400g/l配钙：生产上要求石灰添加量为铝矿石重量的 7%～9%。

7.7. 影响球磨机产能的因素影响球磨机产能的因素影响球磨机产能的主要因素有：矿石的可磨度、给矿粒度、产品细度要求、球级配比、球荷填充率、磨矿液固比等8.8. 拜耳法原矿浆指标对氧化铝生产的影响拜耳法原矿浆指标对氧化铝生产的影响1)、固含 调矿固含过高将会影响铝土矿溶出反应完全程度，降低溶出率，增大赤泥量，降低氧化铝回收率；调矿固含过低会使溶出 αk升高，造降低分解率和循环效率2、细度 矿浆细度跑粗将会加速管道磨损，使预脱硅槽沉淀增多，影响铝土矿溶出反应完全程度矿浆细度过细将使溶出赤泥变细，使赤泥沉降性能变差，影响拜耳法赤泥的沉降分离作业3、矿浆 CaO 含量 矿浆 CaO 配入量要适中，以保证溶出过程中消除 TiO2的危害加入量不足时，将会降低溶出率；加入量过高，游离的 CaO 会造成 Al2O3的损失9.9. 含钛矿物对一水硬铝石溶出过程中的危害？如何消除？含钛矿物对一水硬铝石溶出过程中的危害？如何消除？氧化钛与苛性钠溶液作用生成钛酸钠，在一水硬铝石表面形成一层致密的保护膜，阻止碱液渗透到矿石内使 Al2O3不能被溶出因此铝土矿中的含钛矿物使一水硬铝石在铝酸钠溶液中的溶解过程显著恶化，氧化铝溶出率降低。

在铝土矿溶出时添加石灰是消除 TiO2危害的有效措施在高压溶出过程中，钙、钛化合物反应的主要产物为钙钛矿、羟基钛酸钙或钛水化石榴石使一水硬铝石表面上不再生成钛酸钠保护膜，故 Al2O3溶出过程不再受到阻碍，也降低了 Na2O 的消耗10.10.在铝土矿的高压溶出过程添加石灰的主要作用？在铝土矿的高压溶出过程添加石灰的主要作用？(1)消除含钛矿物的有害作用，显著提高 Al2O3的溶出速度和溶出率2)促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的氧化铝充分溶出，并使赤泥的沉降性得到改善；(3)活化一水硬铝石的溶出反应；(4)生成水化石榴石，减少 Na2O 损失，降低碱耗在拜耳法溶出中加入石灰后，一部分 SiO2转变为 水化石榴石，这样以水合铝硅酸钠存在的 SiO2减少，使赤泥中 钠硅比降低 11.11.影响铝土矿溶出过程的因素有哪些，如何影响？影响铝土矿溶出过程的因素有哪些，如何影响？1） 、铝土矿的矿物组成及结构 三水铝石溶出性能最好，一水软铝石次之，一水硬铝石最次2） 、溶出温度的影响 溶出温度提高，溶出速率提高，溶出设备的产能也显著提高3） 、循环母液苛性碱浓度的影响 当其它条件相同时，母液碱浓度越高，溶出速度越快。

4） 、配料苛性比的影响 配料苛性比就是预计矿石中 Al2O3达到理论溶出率时，溶出液的苛性比它的数值越高，溶出速度越快为了提高循环效率，通常降低配料苛性比、提高循环母液苛性比5） 、矿浆搅拌强度的影响 搅拌可以强化了溶出过程6） 、铝土矿的磨细程度 矿石磨得愈细，溶出速度就愈快7） 、添加石灰的影响 添加石灰，有利于 Al2O3 溶出速度的提高，碱耗明显降低8） 、溶出时间的影响 铝土矿溶出过程中，只要 Al2O3的溶出率没有达到最大值，那么增加溶出时间，Al2O3的溶出率就会增加12.12.溶出质量的指标溶出质量的指标溶出的质量指标主要是氧化铝溶出率和溶出液的苛性比值这两项指标的好坏取决于高压溶出工艺条件和技术操作以及配料的正确程度13.13.氧化铝的溶出率氧化铝的溶出率ηA=(1-)×100%矿石赤泥 SASA/)/(式中 ηA—氧化铝的溶出率，%；(A/S)赤泥—赤泥的铝硅比；(A/S)矿石—铝土矿的铝硅比将溶出后的赤泥 A/S 值代入上式算得初溶出率；将洗涤后的赤泥 A/S 值(或弃赤泥 A/S 值)代入上式算得净溶出率(实际溶出率)； 将硅渣中(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)理论铝硅比，即 A/S=1 的值代入则得理 论溶出率 η理。

氧化铝的实际溶出率与理论溶出率的百分比称之为相对溶出率 η相η相=×100%理实 14.14.沉降性能的表示方法沉降性能的表示方法沉降性能主要是以固体颗粒在悬浮液中的沉降速度和固体颗粒的压缩性能来表示在生产中通常是以 10 分钟或 5 分钟清液层的沉降高度来表示沉降速度(沉速)，即用 100 毫升量筒取满悬浮液，沉降 10 分钟或 5 分钟后观察清液层高度，记为 mm/10min 或 mm/5min压缩性能通常以压缩液固比表示，即浆液不能再浓缩时的液固比生产上一般是指沉降 30 分钟后浓缩浆液的液固比沉降速度越快，沉降性能就越好；压缩液固比越小，压缩性能就越好15.15.影响过滤效率的因素影响过滤效率的因素1、浆液的粘度 浆液粘度对过滤影响较大，浆液粘度越大，通过过滤介质的速度越慢，过滤越困难，而且滤饼的指标不好提高浆液温度、降低浆液浓度可降低浆液粘度，有利于过滤2、过滤压力 过滤压力越大，过滤动力越强，过滤速度越快因此有效的提高真空过滤机真空度或正压过滤机压力可大大提高过滤机的产能，但是过滤压力不可过高，否则会造成滤液浮游物高，滤布寿命缩短3、过滤介质 滤布性质对过滤有明显的影响，一般情况滤布布孔越大，滤液穿过越容易，对产能较好，但滤布孔径太大还会造成细小的固体颗粒容易穿过进入滤液。

同时滤布的使用周期也是很重要的因素，滤布周期短，过滤设备运转率降低，因此滤布的选用要根据实际情况进行选定4、固体物料的物理性质 固体物料性质中粒度是影响过滤性能最重要的因素，一般情况下粒度越粗，滤饼作为过滤介质孔径越大，滤液穿透越容易，分离过滤性能越好；而粒度细的固体物料极易堵塞滤布孔，并且作为过滤介质孔径小，造成过滤速度下降16.16.高压溶出矿浆稀释的作用高压溶出矿浆稀释的作用1） 、降低溶液浓度便于晶种分解2） 、使铝酸钠溶液进一步脱硅3） 、便于赤泥分离4） 、有利于稳定沉降槽的操作17.17.赤泥附液损失赤泥附液损失随赤泥附液带走而损失的碱和氧化铝，叫做赤泥附损，是赤泥洗涤的主要技术经济指标计算公式是：SLA＝附损ASLNNT＝附损式中 A附损——弃赤泥附液中的氧化铝损失，kg/t-干赤泥；N附损——弃赤泥附液中的氧化钠损失，kg/t-干赤泥；A——弃赤泥附液中的氧化铝浓度，g/l；NT——弃赤泥附液中的氧化钠浓度，g/l；L/S——弃赤泥的液固比(体积重量比)18.18.絮凝剂溶液的使用絮凝剂溶液的使用① 应尽可能靠近需要絮凝的部位加入絮凝剂② 将絮凝剂加至产生局部扰动的部位。

③ 对浓度大或粘度大的料浆，应在不同部位分段多点加入絮凝剂，这样可使药剂分散性好，絮凝性好，且节约药剂用量④ 絮凝剂溶液的加料方式，对絮凝效果也有较大影响在连续操作的沉降槽中分注加入优于总药量一次加入方式配制好的絮凝剂溶液不能长时间存放，否则会影响絮凝效果19.19.预脱硅机理预脱硅机理预脱硅就是铝土矿中的高岭石与循环母液中的 Na2O反应，以 Na2SiO3的形式进入溶液中，随即与溶液中铝酸钠发生脱硅反应生成含水铝硅酸钠进入赤泥中20.20. 预脱硅的主要控制条件预脱硅的主要控制条件（1）温度控制 95～105℃（2）脱硅时间 4～8h21.21.预脱硅率预脱硅率%100)(TH TSSS式中： SH — 固体中酸溶性 SiO2量；ST — 固体中总 SiO2量22.22.晶种分解晶种分解向过饱和的铝酸钠溶液中添加晶种、降低温度和在不断搅拌的情况下，使之分解、结晶析出 Al(OH)323.23.衡量分解作业效果的主要指标衡量分解作业效果的主要指标氢氧化铝的质量、分解率以及分解槽的单位产能24.24.氢氧化铝质量氢氧化铝质量对氢氧化铝质量的要求包括化学纯度和物理性质两个方面氢氧化铝中主要杂质是 SiO2、Fe2O3和 Na2O 等。

物理性质主要氢氧化铝的粒度和强度25.25.氢氧化铝所含的碱氢氧化铝所含的碱有三种来源：一种是进入氢氧化铝晶格中的碱，称晶间碱，它是 Na+取代了氢氧化铝晶格中的氢的结果，或氢氧化铝挟带的母液进入结晶集合体的空隙中第二种为含水铝硅酸钠形态存在的碱，其量取决于原液的 SiO2含量和分解时 SiO2的析出量以上两种碱用热水均不能洗去，称为不可洗碱第三种为氢氧化铝挟带的母液吸附于颗料表面上的碱，这种碱在用热水洗涤氢氧化铝时可以洗去，称为可洗碱26.26.分解率分解率氧化铝的分解率是分解工序控制的主要指标它是以铝酸钠溶液中分解析出的氧化铝量占溶液中所含氧化铝量的百分比来表示的100%)1 (%100母原母原母 种－＝kkkkk 式中 η种——种分分解率%ακ 原、ακ 母——分别为分解原液和种分母液的苛性比值在保证产品质量的前提下分解率越高越好，分解率越高生产系统中的氧化铝循环量越少27.27.什么是附聚？什么是附聚？附聚是指一些细小的原生晶粒在过饱和度较高的情况下，互相依附并粘结成为一个较大的晶体的过程当溶液的过饱和度高、晶种粒度小而颗粒数目较少、分解温度较高的条件下，附聚过程能强烈地进行。

在分解初期附聚作用进行较快，随着分解率的提高，附聚作用急剧减弱28.28.影响晶种分解过程的主要因素？影响晶种分解过程的主要因素？1、分解温度 温度是晶种分解重要的影响因素之一随温度降低，其过饱和程度增加，稳定性降低，因而分解速度加快工业生产上是采用将铝酸钠溶液逐渐冷却的变温分解制度这有利于在较高分解率的条件下，获得质量较好的氢氧化铝确定合理的温度制度包括确定分解初温、终温。