【正文】 氫氧化鋁焙燒的主要設(shè)備氧化鋁的焙燒設(shè)備主要有：回轉(zhuǎn)窯；循環(huán)焙燒爐? 回轉(zhuǎn)焙燒窯能耗較高，自動控制水平較低，飛揚損失大，對氧化鋁的磨損大，故焙燒窯已逐漸被淘汰。Fe2O3，將燒結(jié)產(chǎn)物（熟料）用稀堿溶液溶出時Na2O即使各原料經(jīng)燒結(jié)過程形成 Na2O生料漿配方? 飽和配方：生產(chǎn)上把按化學(xué)反應(yīng)所需理論量計算出的配方，習(xí)慣地叫做 “飽和配方 ”或正堿，正鈣配方。SiO2，并形成具有一定容積密度和孔隙率、可磨性好的熟料，以便在溶出過程中將有用成份與有害雜質(zhì)較好的進行分離，最大限度提取氧化鋁和回收堿。SiO2+CO2↑ 在 800~820℃ 時進行劇烈反應(yīng)， 3 h左右即可完成。2 SiO2+2 CaO＝Na2OAl2O3和 2CaO Fe2O3和 Na2CO3在加熱時相互作用生成鐵酸鈉。2 SiO2+nH2O（鈉硅渣脫水） 3CaO2 SiO2+H2O（高嶺石脫水） Fe2O3Al2O3反應(yīng)進行，造成 Al2O3的損失。Fe2O3 CaO+Fe2O3= CaOSiO2也減少，導(dǎo)致燒成溫度升高（生產(chǎn)上稱料子吃火），在一定的生產(chǎn)條件下，易出現(xiàn)欠燒結(jié)料 — 黃料；相反，當(dāng) A/S降低，物料雖然易燒結(jié)，但燒成溫度范圍縮小，熟料窯操作不好控制，還會造成熟料窯燒結(jié)帶結(jié)圈，下料口堵塞等生產(chǎn)故障。一般來說窯的轉(zhuǎn)速控制在 2~ r/min。硫?qū)ρ趸X生產(chǎn)造成的危害（ 3）母液中 Na2SO4含量升高給蒸發(fā)操作帶來困難，并且增加汽耗。（ 3）因不易產(chǎn)生過磨現(xiàn)象，溶出后赤泥為黑綠色，細度均勻適中，改善了赤泥沉降性能，提高了沉降槽的產(chǎn)能，同時可降低溶出過程二次反應(yīng)損失。熟料溶出的主要反應(yīng)? 鋁酸鈉的溶出? 鐵酸鈉溶出? 二次反應(yīng) 熟料中的固體鋁酸鈉（ Na2O 熟料溶出的二次反應(yīng) 在堿石灰燒結(jié)法中，熟料中的原硅酸鈣是以 β－2CaO在顆粒溶出時，顆粒內(nèi)部的擴散過程有著很大的作用，它對熟料質(zhì)量要求高，作業(yè)難于控制。格子球磨機在出料端裝有篩板。燒結(jié)法粗液脫硅的目的 燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工藝中，脫硅工序作為一道重要工序，其主要任務(wù)是脫除粗液中的 SiO2，提高溶液的硅量指數(shù)，同時降低溶液中的浮游 物，達到優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗的目的。4H2O+aq == Na2O基本原理與二次脫硅基本相同，深度脫硅所生成的水化石榴石中 SiO2的飽和度比較低，一般為 。yH2O+2xNaOH+aq脫硅工藝的分類 脫硅的分類方法有很多種，目前燒結(jié)法和混聯(lián)法多用的三次脫硅工藝和鈉硅渣分離深度脫硅工藝。在分解后期由于鋁酸鈉溶液中的 NaOH大部分被 CO2中和，這時 CO2可直接與溶液反應(yīng)：2NaAl(OH)4+CO2+aq= 2Al(OH)3↓+Na2CO3+ H2O +aq鋁酸鈉溶液加石灰脫硅的基本原理 粗液經(jīng)過一次脫硅以后，還要進行二次脫硅，二次脫硅是在常壓下添加石灰，石灰以石灰乳 Ca(OH)2漿液的形式加入到一次脫硅后的溶液中。SiO2=3CaO溫度高，可使 x值增大。母液蒸發(fā) ? 分解母液蒸發(fā)的目的? 氧化鋁廠蒸發(fā)系統(tǒng)特點? 影響蒸發(fā)產(chǎn)能的主要因素分解母液蒸發(fā)的目的 燒結(jié)法的碳分母液和拜耳法的種分母液都需要蒸發(fā)。即母液在一系列的多級預(yù)熱器中加熱到接近各效沸點進入蒸發(fā)器，出料后一般經(jīng)過三級到四級閃蒸，達到最后所需濃度，閃蒸出的乏汽再加以利用。? （ 4）與混聯(lián)法流程比較，鋁礦單耗相對較大。石灰拜耳法主要技術(shù)特點（ 1）通過在溶出過程中添加過量石灰，大幅度降低溶出赤泥的鈉硅比，使中低品位鋁土礦 SiO2含量與生產(chǎn)堿耗無直接關(guān)系而適宜拜耳法生產(chǎn)。蒸發(fā)器的加熱面積，已從平均每效 100～ 200m2增至 1200m2。碳分設(shè)備 碳酸化分解是在碳分槽內(nèi)進行的。x SiO2Al2O3在碳酸化分解過程后期伴隨著二氧化硅的析出，并生成絲鈉鋁石類化合物。A12O3這時再加入石灰乳，石灰乳與溶液及 SiO2反應(yīng)，生成溶解度更小的水化石榴石固相，使溶液中 SiO2含量進一步降低，提高了脫硅的深度。SiO2+2NaO 另外，高 SiO2濃度的碳分母液蒸發(fā)時，鋁硅酸鈉易于析出，而使蒸發(fā)器管道結(jié)疤，降低傳熱效率。 目前，氧化鋁廠熟料濕磨溶出使用的球磨機得比較多的有格子球磨機、溢流型球磨機、圓錐球磨機。2. 溶出溫度3. 溶出時間4. 溶出液固比5. 溶液堿濃度熟料溶出工藝工業(yè)上一般采用下面兩種方法進行熟料的溶出： 1. 顆粒溶出，又稱對流溶出。此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度是影響鐵酸鈉水解的重要因素，在低溫下鐵酸鈉水解的速度極慢，隨著溫度的升高，其水解速度加快。Fe2O3+2H2O+aq=2NaOH+Fe2O3燒結(jié)過程排硫措施（ 2）生料加煤后燒制的熟料在正常情況下熟料中 S2＞ %， Na2SO4含量穩(wěn)定在 2%以下，可獲得黑心多孔，可磨性好的熟料。 Na2SO4的熔點為 884℃ ，并且能與 Na2CO3等生成熔點較低的化合物，使?fàn)t料進入燒成帶之前就出現(xiàn)液相。在生產(chǎn)實踐中，由于熟料窯的長度一定，斜度一定，物料在燒結(jié)帶停留時間的長短是由熟料密的轉(zhuǎn)速來控制的。生產(chǎn)實踐證明，當(dāng)生料中 A/S增大時，相應(yīng)的 Fe2O3的含量減少，因此，熟料相應(yīng)的 Na2OSiO2實際上不溶于水，因此，高堿配方會造成堿的損失。Al2O3的方向進行。2 SiO2nH2O→Na 2OSiO2等化合物，在 1100℃ 時，首先生成 2CaOAl2O3+2CaO 溫度繼續(xù)升高，則發(fā)生如下反應(yīng)：Na2O隨著溫度升高，反應(yīng)速度加快，溫度高于1150℃ 時，燒結(jié)反應(yīng)可在 1 h內(nèi)完成。Al2O3，而使 Fe2O3轉(zhuǎn)變成易水解的 Na2O? 鈣比是指生料漿中氧化鈣與氧化硅的分子比。 燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁工序? 生料漿的制備? 熟料燒結(jié)? 熟料溶出? 鋁酸鈉溶液脫硅? 碳酸鈉分解? 氫氧化鋁分離、洗滌? 氫氧化鋁焙燒? 碳分母液蒸發(fā)生料漿的制備? 燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原料? 配料? 配方燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原料? 鋁土礦、石灰、純堿、白煤和循環(huán)母液 配料 為了保證爐料中各組分在燒結(jié)時能生成預(yù)期的化合物，因此各組分間必須嚴格地保持一定的配合比例，即配料。SiO2，氧化鋁與純堿化合成可溶于水的固體鋁酸鈉Na2O3H2O→Al 2O3 氫氧化鋁漿液經(jīng)分離所得的氫氧化鋁濾餅仍含有一定量的分解母液，必須加以洗滌，以回收 Na2O，并保證氫氧化鋁產(chǎn)品中 Na2O含量符合質(zhì)量標(biāo)準要求。但晶體長大的速度與晶種粒度大小無關(guān)。晶種分解的機理 晶種分解是將鋁酸鈉溶液中的氧化鋁以氫氧化鋁結(jié)晶析出的過程，化學(xué)反應(yīng)如下： NaAl(OH)4==Al(OH)3+NaOH 該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。拜耳法赤泥沉降分離洗滌主要包括哪些步驟 （ 3）赤泥反向（逆流）洗滌分離底流即含有一定附液（鋁酸鈉溶液）的赤泥再經(jīng)過 4~6個沉降槽進行4~6次反向洗滌，回收附液中的 A12O3和 Na2O。稀釋的結(jié)果溶液濃度降低，粘度下降，赤泥沉降速度加快，從而有利于赤泥分離。? 物理方法主要有： 機械清理；火焰清理等。（ 4）除上述三種以外的結(jié)疤成分，如一水硬鋁石、鐵礦物、磷酸鹽、含鎂礦物、氟化物及草酸鹽等。（ 2）由溶液脫硅以及鋁土礦與溶液間反應(yīng)而產(chǎn)生。同時緊靠礦粒表面這一層的反應(yīng)產(chǎn)物 [Al(OH)4] 的濃度則趨于飽和，形成擴散層。TiO2不加石灰時，含鈦礦物能引起氧化鋁溶出率降低和氧化鈉損失，還導(dǎo)致赤泥沉降性能變壞以及在加熱設(shè)備表面形成結(jié)疤。 氧化鐵水合物在溶出過程中的行為 鋁土礦中主要含有赤鐵礦 (a－ Fe2O3)，菱鐵礦(FeCO3)針鐵礦 (a－ FeOOH)和水赤鐵礦 (Fe2O3)等。反應(yīng)方程式為：+3Ca(OH)2=（ 62n） H2O+6NaOH 不添加石灰，溶出一水硬鋁石時， SiO2成為鈉硅渣進入赤泥中。鋁土礦中各組分在溶出過程中的行為? 氧化鋁水合物? 氧化硅? 氧化鈦? 氧化鐵氧化鋁水合物在溶出過程中的行為 鋁土礦所含氧化鋁水合物在溶出條件下與循環(huán)母液中的NaOH作用生成鋁酸鈉進入溶液中。同時應(yīng)盡量減少非生產(chǎn)用水進入流程及提高石灰質(zhì)量等，也是拜耳法正確配料，達到良好溶出指標(biāo)的重要保證。所以在循環(huán)母液中有一部分苛性氧化鈉與母液本身的氧化鋁化合，稱為惰性堿。 配堿 單位礦石所需要的循環(huán)母液量叫配堿量。其特點是作用力的范圍較為集中而發(fā)生局部破裂。 鋁土礦破碎 從礦山開采的礦石一般呈不規(guī)則形狀。 鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性及其影響因素 鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性是指從過飽和鋁酸鈉溶液開始分解析出氫氧化鋁所需時間的長短。鋁酸鈉溶液結(jié)構(gòu)（ 2）在稀溶液中且溫度較低時，鋁酸根離子以水化離子 [Al(OH)4](H2Ｏ )x形式存在；（ 3）在較濃的溶液中或溫度較高時，發(fā)生Al(OH)4離子脫水，并能形成 [A12Ｏ (OH)6]2聚離子。通常寫為： A/S= Al2O3/ SiO2我國鋁土礦特點? 我國鋁土礦資源豐富，儲量大；? 高鋁、高硅、低鐵；鋁硅比較低，中、低品位鋁土礦居多；? 多數(shù)鋁土礦是一水硬鋁石型鋁土礦。 酸堿聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁 酸堿聯(lián)合法是先用酸法從高硅鋁礦石中制取含鐵、鈦等雜質(zhì)的不純氫氧化鋁，然后再用堿法處理。鋁土礦中的鐵、鈦等雜質(zhì)和絕大部分的二氧化硅則成為不溶性的化合物進入固體殘渣中。晶格常數(shù) α=。? 氧化鋁是典型的兩性氧化物，不溶于水，可溶于無機酸和堿性溶液，由于其結(jié)晶形式不同，在酸、堿溶液中的溶解度及溶解速度也不同。自然界中 OH、 O Al3+構(gòu)成的化合物主要有三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石和剛玉。 目前工業(yè)上幾乎全部采用堿法生產(chǎn)氧化鋁。而氧化鋁則呈熔融狀態(tài)的爐渣而上浮，由于密度不同而分離，所得氧化鋁渣再用堿法處理從中提取氧化鋁。鋁酸鈉溶液分子比 鋁酸鈉溶液的分子是指溶液中的苛性堿與氧化鋁的摩爾比，用 MR表示： 分子比（ MR） = 苛性堿 (Na2O)(mol)/氧化鋁 (Al2O3)（ mol） =苛性堿（ g） /氧化鋁（ g） 鋁酸鈉溶液結(jié)構(gòu) 通過對鋁酸鈉溶液進行的大量的研究揭示，鋁酸鈉溶液是離子真溶液，鋁酸鈉溶液能夠完全解離為鈉離子和鋁酸根離子。誘導(dǎo)期即是在開頭一段時間內(nèi)溶液不發(fā)生明顯的分解，在此期間溶液主要是發(fā)生內(nèi)部變化 — 離子聚合或晶核開始形成。 影響工業(yè)鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性的主要因素有： 溶液的分子比；溶液溫度；溶液的氧化鋁濃度；溶液中的雜質(zhì)等。 影響礦石破碎的因素很多，主要與礦石的結(jié)構(gòu)、硬度、形狀大小以及均勻性等物理性質(zhì)有關(guān)。（ 4）磨剝：破碎工作面在物料上相對移動，對物料