有色金属冶金学第一篇轻金属冶金一拜耳法提取氧化铝
有色金属冶金学 第一篇 轻金属冶金 ——拜耳法提取氧化铝 1
1从铝土矿提取氧化铝·主要有2个方案，取决于矿石的品位。铝氧化铝高品位铝矿溶出电热还原选矿铝硅铁钛合金电热还原-低品位铝矿图1-3从铝土矿提取铝的简要生产流程图图从铝土矿提取铝的简要生产流程图
1 从铝土矿提取氧化铝 主要有2个方案，取决于矿石的品位。 图 从铝土矿提取铝的简要生产流程图 2
2拜耳法的原理和基本工艺流程拜耳法是由K.J.拜耳1889-1892年提出而拜耳法的原理命名。用于处理高铝硅比铝土矿，特别是三水铝石型铝土矿，流程简单，产品质量好，得以广泛应用。溶出过程晶种分解过程用NaOH溶液溶出铭土分解得到的母液矿所得到的铭酸钠溶液，经蒸发浓编后在高温再添加品种，不断搅拌下可用来溶出新的一的条件下，溶液中的氧批铝土矿化铝便呈氢氧化铝析出溶出Al,03(1或3)H,O+2NaOH+aq2NaAI(OH)4+aq实质：分解替使用这两个过程就能够每处理一批矿石，便得到一批氧甄化铝E成所谓的拜耳法循环。3
晶种分解过程 溶出过程 分解得到的母液， 经蒸发浓缩后在高温 下可用来溶出新的一 批铝土矿 拜耳法是由K.J.拜耳1889-1892年提出而 命名。用于处理高铝硅比铝土矿，特别 是三水铝石型铝土矿，流程简单，产品 质量好，得以广泛应用。 实质： 2 拜耳法的原理和基本工艺流程 拜耳法的原理 用NaOH溶液溶出铝土 矿所得到的铝酸钠溶液, 再添加晶种，不断搅拌 的条件下，溶液中的氧 化铝便呈氢氧化铝析出 Al2O3 (1或3)H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq 溶出 分解 交替使用这两个过程就能够每处理一批矿石，便得到一批氢氧化铝， 构成所谓的拜耳法循环。 3
拜耳循环群耳法生产AlO的四个主要工序>铝土矿的溶出√铝酸钠溶液的稀释40>晶种分解35至Al,0H20200℃A√分解母液蒸发MR=1.6530%（一至AI,03-3H,0拜耳法循环从铝土矿的溶出开始2560℃，溶出初温为30℃，终温为200℃2030℃。在此温度范图内实现溶出、稀15RMR=3.40释、分解、蒸发过程。10A点：循环母液的组成点5OAB线：溶出线BC线：稀释线A0DTO1520253035--40-45CD线：分解线DA线：蒸发线Na,O（质量）%拜耳循环：ABCDA
拜耳循环 拜耳循环 30℃ 60℃ 200℃ MR=3.40 拜耳法生产Al2O3的四个主要工序 MR=1.65 ➢铝土矿的溶出 ➢铝酸钠溶液的稀释 ➢晶种分解 ➢分解母液蒸发 拜耳法循环从铝土矿的溶出开始 ，溶出初温为30℃，终温为200℃ 。在此温度范围内实现溶出、稀 释、分解、蒸发过程。 A B A点：循环母液的组成点 AB线：溶出线 BC线：稀释线 CD线：分解线 DA线：蒸发线 拜耳循环：ABCDA 至Al2O3·H2O C D 至Al2O3·3H2O 4
拜耳循环实际生产中与拜群耳法循环的理想过程有差别>实际生产过程存在Na2O和Al2O3的化学损失和机械损失>溶出时因水分的蒸发和凝聚使溶液浓度改变>晶种分解过程添加的晶种带入母液使溶液的分子比有所提高因此实际生产过程的拜耳循环各线段偏离理想位置，每次循环后必须补充所损失的碱，才能使母液的组成回复到循环开始点A点，然后继续进行下一次循环。5
拜耳循环 拜耳循环 实际生产中与拜耳法循环的理想过程有差别 ➢实际生产过程存在Na2O和Al2O3的化学损失和机械损失 ➢溶出时因水分的蒸发和凝聚使溶液浓度改变 ➢晶种分解过程添加的晶种带入母液使溶液的分子比有所提高 因此实际生产过程的拜耳循环各线段偏离理想位置，每次 循环后必须补充所损失的碱，才能使母液的组成回复到循环开 始点A点，然后继续进行下一次循环。 5
拜耳法的基本流程铝土矿破碎湿磨石灰原矿浆制备补充苛性碱溶出-溶出矿浆。Y高压落出2稀释稀释矿浆。溶出矿浆的稀释及赤沉降分离泥的分离洗涤1粗液稠浓赤泥浆晶种分解过滤热水赤泥洗涤1F精液石灰乳洗液赤泥氢氧化铝的分离与洗漆1晶种分解。堆场苛化氢氧化铝浆液氨氧化铝焕烧溶解蒸发沉降分离母液一种分母液的蒸发及一分离NaCO·H.O结品晶种。氢氧化铝水碳酸钠的苷化蒸发母液一洗液+洗涤搬烧6氧化铝
3 拜耳法的基本流程 1 原矿浆制备 2 高压溶出 3 溶出矿浆的稀释及赤 泥的分离洗涤 4 晶种分解 5 氢氧化铝的分离与洗涤 6 氢氧化铝煅烧 7 种分母液的蒸发及一 水碳酸钠的苛化 6
原矿浆制备攀原矿浆制备：是把拜耳法生产氧化铝所用的原料，如铝土矿、石原矿浆制备是氧化铝灰、循环母液等按一定的比例配制生产的第一道工序，出化学成分、物理性能都符合溶出也是重要的工序，影要求的原矿浆。响着氧化铝的溶出率、赤泥沉降性能、种分原矿浆制备要求：分解率以及氧化铝产>参与化学反应的物料要有一定细度量等技术经济指标。>参与化学反应的物质之间要有一定的配比和均匀混合
原矿浆制备 拜耳循环 原矿浆制备：是把拜耳法生产 氧化铝所用的原料，如铝土矿、石 灰、循环母液等按一定的比例配制 出化学成分、物理性能都符合溶出 要求的原矿浆。 ⚫原矿浆制备要求： ➢参与化学反应的物料要有一定细度 ➢参与化学反应的物质之间要有一定 的配比和均匀混合 原矿浆制备是氧化铝 生产的第一道工序， 也是重要的工序，影 响着氧化铝的溶出率、 赤泥沉降性能、种分 分解率以及氧化铝产 量等技术经济指标。 7
原料堆取翻车机：主要用于原料的装卸斗轮式堆取料机：主要用于原料的混合
原料堆取 翻车机：主要用于原料的装卸 斗轮式堆取料机： 主要用于原料的混合。 8
滕湿磨：从母液蒸发工序送来的蒸发母液，通过碱液泵送到管磨与按比例分配下料的铝土矿，石灰及干燥的碱粉一道进入磨机桶体进行湿磨，管磨产出的原矿浆通过输送系统输送到料浆槽
湿磨：从母液蒸发工序送来的蒸发母液，通过碱液泵送到管磨 与按比例分配下料的铝土矿，石灰及干燥的碱粉一道进入磨机桶体 进行湿磨，管磨产出的原矿浆通过输送系统输送到料浆槽。 9
原料车间磨机系统流程图铝矿仓铝矿仓蒸发母液燕发母液石灰仓曾状分料器管状分料器棒摩机球磨机桂磨机球磨机旋流热流器中间槽中间槽三转航日华箱矿浆槽矿浆槽合格矿浆霜味脱砖合格矿浆本带压脱硅10
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