1、氧化鋁生產(chǎn)工藝分析地殼中鋁的平均含量為&代左右，折合成氧化鋁為16*4%,僅次于氧和硅，屈于第三位，在金屬元素中位于第一位。由于鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，它亦自然界只以化合物的形態(tài)存在°地殼屮的含鋁礦物約有250種左右其中40%是各種鋁硅酸鹽，最重要的含鋁礦物只有14-15種，而鋁土礦就艇目前氧化鋁生產(chǎn)的主要礦石資源，世界上生產(chǎn)的氧化鋁9礎(chǔ)左右是從鋁土礦巾提煉出來的。鋁土礦是-種組成復(fù)雜、化學(xué)成分變化很大的礦石。至要含鋁礦物為三水鋁石、一水軟鎧石和一水硬鋁石，其次還含有不同數(shù)量的其它礦物。根拯鋸?fù)恋V屮含鋁礦物存在的形態(tài)不同將鋁土礦分為二水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石及混合型話石匹種類

2、型，而我國的多數(shù)地區(qū)的鋸?fù)恋V屬于一水硬鋁石型鋁土礦。根據(jù)鋁土礦的成因又把它分為紅十一型鋁七礦、沉積型鋁土礦、巖石型鋁土礦、堆積型鋁土礦囚大類。從報本上講，無論鋁土礦的化學(xué)組成還是其礦物組成都取決于鋁土礦礦床的成因類型。除鋁土礦外，己用于工業(yè)生產(chǎn)的鋁礦石有明磯石和霞石"明磯石的主要成分是明磯石CNaK)zSO.AlJSOh4A1(OH)3霞石(NaK)AlA-2SiO;經(jīng)常與長石、磷灰石等礦物伴生，經(jīng)選礦后所得霞石精礦氧化鋁含最雖低，但可綜合利用以生產(chǎn)氧化鋁、堿和水泥高嶺上和粘上是分布最廣泛的含鋁原料，其主要成分是的心-2S10;吃山山由于其氧化鋁含量低，氧化硅含量高，目前還沒有比鞍經(jīng)

3、濟(jì)的生產(chǎn)方法用其作為生產(chǎn)氧化鋁的原料。22氧化鋁常用生產(chǎn)工藝221拜耳法拜耳法是T1889-1892年提岀的，故稱之為拜耳法，它適用于處理低璉鋁上礦，尤其是在處理三水鋁石型鋁上礦時，具有其他方法所無町比擬的優(yōu)點(diǎn)。冃前，全世界生產(chǎn)的氧化鋁和氫氧化鋁，有90%以上是采用拜耳法生產(chǎn)的"拜耳法工藝有兩大過程：即分解與溶出。 鋁酸鈉溶液的晶種分解過程分子比（指溶液中NaQ和NaAlO?的摩爾比，記作ak,下同）較低的（約1.6左右）鋁酸術(shù)溶液在常溫下，添加氫氧化鋁作為晶種，不斷攪拌，溶液中的A1©便以氫氧化鋁形式慢慢析岀，同時溶液的分子比不斷增大。 溶出析出大部分氫氧化鋁后的溶液，稱

4、之為分解母液，在加熱時，又可以溶出鋁土礦中的氧化鋁水合物，這就是利用種分母液溶出鋁土礦的過程。交替使用以上兩個過程就可以一批批地處理鋁土礦，得到純的氫氧化鋁產(chǎn)品，構(gòu)成所謂拜耳法循壞。拜耳法的實(shí)質(zhì)是如下反應(yīng)在不同冬件下交替進(jìn)行的。Al203（l或3）也0+2血（陽+岀o2NaAl（OH+aq拜耳法的特點(diǎn)是： 適合高鋁硅比（指氧化鋁與氧化硅的質(zhì)量比，計作A/S）礦石，A/S>9；流程簡單，能耗低，成本低； 產(chǎn)品質(zhì)量好，純度高。拜耳法分類：由于鋁土礦的類型不同，在世界上形成了兩種不同的拜耳法方案。 美國拜耳法以三水鋁石型鋁土礦為原料。由于三水鋁石型鋁土礦中的A1O很容易溶出，因而釆用低溫、低堿

5、濃度溶出（般情況下電0濃度110g/L以下），溶岀的溫度為140-145°C,停留時間不足1小時，分解初溫高（60-70V），種子添加量較小（50T20g/L），分牌時間30-40小時，產(chǎn)品為粗粒氫氧化鋁，但產(chǎn)岀率低，僅為40-45g/L<,這種氫氧化鋁焙燒后得到砂狀氧化鋁。 歐洲拜耳法以一水軟鋁石型鋁土礦為原料。采用高溫、髙堿濃度溶出，苛性鈉濃度一般在200g/L以上，溶出溫度達(dá)170°C,停留時間約2兩小時。經(jīng)稀釋后，將苛性鈉濃度高達(dá)150g/L的溶液進(jìn)行分解。分解時，分解初溫低（55-60#C或更低），種子添加量較大（如200-250g/L）,分解時間50TO小

6、時,產(chǎn)出率高達(dá)80g/L,但得到的氫氧化鋁顆粒細(xì)，焙燒時飛揚(yáng)損失大，得到面粉狀氧化鋁。為適應(yīng)電解對氧化鋁的要求，先進(jìn)的歐洸拜耳法已是在高溫離堿濃度溶出，低溫、高固含、高產(chǎn)出率的分解條件下生產(chǎn)砂狀氧化鋁了。燒結(jié)法破-石灰燒結(jié)法的基本原理是，鋁土礦與堿(N級COJ、石灰按一定配比磨制成生料漿，經(jīng)回轉(zhuǎn)窯燒制成熟料，在燒制過程中，爐料中的氧化物經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)殇X酸鈉(NaQA1A)、鐵酸鈉(Na/)-FeA)原硅酸鈣(2CaOSiQ)和鈦酸鈣(CsOTi02)，用水或稀堿液溶出時，鋁酸鈉溶解進(jìn)入溶液，鐵酸鈉水解為W0H和FeQHg沉淀，而原硅酸鈣和鈦酸鈣不溶成為泥潢，分離去除泥渣后，得到鋁硅酸鈉溶液

7、，再通入CQ進(jìn)行碳酸化分解，便析岀Al(0H)3,而碳分母液(主要成分為NaXXO經(jīng)蒸發(fā)濃縮后可返回配料燒結(jié)，循環(huán)使用。A1(011)a經(jīng)過焙燒即為產(chǎn)品AlAo堿-石灰燒結(jié)法的特點(diǎn)： 適合于低A/S礦，A/S3-6；流程復(fù)雜、能耗高、成本高； 產(chǎn)品質(zhì)量較拜耳法低。聯(lián)合法拜耳法和誠-石灰燒結(jié)法是目前工業(yè)上生產(chǎn)氧化鋁的主要方法，他們各有其優(yōu)缺點(diǎn)和運(yùn)用范圍。而當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較大時，采用拜耳法和燒結(jié)法的聯(lián)合生產(chǎn)流程，可以兼有兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，而消除其缺點(diǎn)，取得比單一的方法更好的經(jīng)濟(jì)效果，同時可以更充分利用鋁礦石資源。聯(lián)合法可分為并聯(lián)、串聯(lián)和混聯(lián)三種基本流程，它主要使用于A/S7-9的中低品位鋁土礦。表2.1

8、不同氧化飲工藝對礦石質(zhì)疑要求工藝方法礦石質(zhì)按耍求為注拜耳法國外：A1440%60%,SiQV5%7%,A/S>710,FeO無限制國內(nèi):AlA>50%,A/S>8工藝簡單，成本低，但對礦石質(zhì)晏要求髙燒結(jié)法A1Q55%,A/SA3.5,FeXQlO%,鐵鋁比(F/A)NO.2能處理低品位礦石，但能耗髙聯(lián)合法AlX)3>10%能充分利用礦的資源，但工藝流程復(fù)雜，能耗高在我國，由于鋁土礦多數(shù)屬于一水硬鋁石型鋁土礦，且品位高低差異較大，決定了我國自氧化鋁工業(yè)創(chuàng)立以來，主要采用堿一石灰燒結(jié)法（町處理中低品位、鋁硅比低的鋁土礦）和歐洲拜耳法（采用高溫、高壓、高破濃度溶液處理品位較高

9、的一水硬鋁石型鋁土礦）兩種氧化鋁生產(chǎn)工藝后來又發(fā)展出了適合我國氧化鋁工業(yè)特點(diǎn)的燒結(jié)-拜耳混聯(lián)法工藝。我國氧化鋁生產(chǎn)自建國以來經(jīng)歷了從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的過程，先后建成了山東（堿一石灰燒結(jié)法）、鄭州（混聯(lián)法）、貴州（拜耳法為主）三個氣化鋁廠。特別是在國家優(yōu)先發(fā)展鋁的方針的指導(dǎo)下，陸續(xù)建成了山西、中州、平果等重點(diǎn)氧化鋁企業(yè)，我國六大氧化鋁基地已基本形成。我國氧化鋁工業(yè)自1954年起始以來，發(fā)展迅速，基本以每十年翻一番的速度飛速發(fā)展，2002年產(chǎn)肩突破500萬噸，2003年年產(chǎn)帚究破600萬噸。我國氧化鋁生產(chǎn)取得的進(jìn)步我國氧化鋁生產(chǎn)在不到50年的時間里，在技術(shù)方而取得了卓有成效的進(jìn)步：1、獨(dú)

10、創(chuàng)了適合當(dāng)時我國國情的混聯(lián)法工藝，同時用拜耳法處理高品位鋁土礦，用燒結(jié)法處理低品位鋁土礦，取得比采用單一拜耳法或單一燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁更好的經(jīng)濟(jì)效果。2、燒結(jié)法熟料燒成強(qiáng)化技術(shù)，包扌舌生料漿配料、低堿比高鈣比的非飽和配方、石灰配料、生料加煤脫硫技術(shù)和熟料窯熱工自動控制技術(shù)等。3、燒結(jié)法熟料溶出技術(shù)，包括低苛性分子比溶出技術(shù)、高碳酸鈉濃度二段磨溶出技術(shù)。4、粗液脫硅技術(shù)，包括間接加熱連續(xù)脫硅技術(shù)、加石灰乳深度脫硅技術(shù)和HCAC脫硅技術(shù)。5、富礦強(qiáng)化燒結(jié)工藝。6、拜耳法強(qiáng)化溶出技術(shù)，包括管道化溶出、單管預(yù)熱壓煮器間接加熱溶出、管道預(yù)熱一停留舞溶出技術(shù)、混聯(lián)法中的拜耳法不平衡溶出和雙流法溶出技術(shù)等。7

11、、赤泥絮凝劑沉降分離技術(shù)，包括大直徑平底沉降槽技術(shù)、深錐高效沉降槽技術(shù)。8、分解技術(shù)，包括高濃度二氧化碳分解技術(shù)、連續(xù)碳酸化分解技術(shù)、碳酸化分解生產(chǎn)砂狀氧化鋁和晶種分解生產(chǎn)砂狀氧化鋁工藝技術(shù)。9、氧化鋁焙燒技術(shù)，包括美鋁Mark型閃速焙燒爐、丹麥氣體懸浮焙燒爐、循壞流態(tài)化焙燒爐。10、五效管式降膜一強(qiáng)制循壞蒸發(fā)器蒸發(fā)技術(shù)。11、鋁酸鈉溶液成分電導(dǎo)率法在線實(shí)時檢測技術(shù)。12、串聯(lián)聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁工藝。13、石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝。14、正浮選選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝。我國與國外之間氧化鋁生產(chǎn)存在的差距50年間雖然取得了不少成績，但是，我國氧化鋁生產(chǎn)與國外氧化鋁生產(chǎn)仍然存在差距，主要表現(xiàn)在：1、我國氧化鋁生產(chǎn)方法主要是流程復(fù)雜的混聯(lián)聯(lián)合法和燒結(jié)法。2、生產(chǎn)規(guī)模偏小，技術(shù)裝備水平較低3