
氧化鋁的工藝生產方法主要有拜耳法和燒結法,但是大多數工廠應用拜耳法。拜耳法是1888年由拜耳發明的生產工藝。近年來,已對此類方法進行了改進,目前,每生產一噸氧化鋁要消耗2噸的鋁土礦。
拜耳法的優點主要是流程簡單、產品質量好,工藝能耗低。產品成本低,但該法需要礦石中 A/S大于7。
堿石灰燒結法
一般指堿石灰燒結法,適合處理高硅的低品位鋁土礦。其原理是在原料中配入碳酸納和
石灰石,與鋁土礦中的成分通過高溫燒結反應轉變成鋁酸鈉,鐵酸鈉,硅酸二鈣和鈦酸鈣。
堿石灰燒結法的主要化學反應如下:
燒結:
Al2O3+Na2CO3─→Na2O·Al2O3+CO2
Fe2O3+Na2CO3─→Na2O·Fe2O3+CO2
SiO2+2CaCO3─→2CaO·SiO2+2CO2
TiO2+CaCO3─→CaO·TiO2+CO2
熟料溶出:
Na2O·Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4(溶解)
Na2O·Fe2O3+2H2O─→Fe2O3·H2O↓+2NaOH(水解)
脫硅:
1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O↓+3.4NaOH
3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO·Al2O3·x SiO2·(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH
分解:
2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O
NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH
燒結法的優點是可以處理A/S為3~4的高硅鋁土礦,并利用廉價的碳酸鈉,但該法流程復雜,工藝能耗高,產品質量比拜耳法差,單位產品投資和成本較高。
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