【正文】 溶出率高，我國燒結(jié)法氧化鋁廠和聯(lián)合法氧化鋁廠熟料的溶出都采用這種方法溶出。 我國采用的溶出工藝特點 我國采用的堿 — 石灰燒結(jié)法熟料溶出工藝流程和技術(shù)條件，具有低苛性比值、高碳酸鈉濃度，二段濕磨粉碎溶出工藝。該工藝技術(shù)大幅度減少了溶出過程二次反應和二次反應損失，氧化鋁和氧化鈉的凈溶出率可以分別達到 ％和 ％以上。 熟料溶出主要設備 熟料溶出采用的主要設備是球磨機，在濕磨溶出過程中，球磨機在磨細熟料的同時，還發(fā)生溶出反應。 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。上述三種球磨機都有筒體、襯板、空心軸、給料口、傳動裝置等。格子球磨機在出料端裝有篩板。溢流型球磨機出料端沒有篩板。圓錐形球磨機出料端沒有篩板，由一個短圓筒和兩個錐體組成。 粗液脫硅 ? 粗液脫硅的目的 ? 粗液脫硅簡易工藝流程 ? 脫硅基本原理 ? 脫硅工藝 ? 脫硅主要設備 燒結(jié)法粗液脫硅的目的 熟料溶出過程中，由于 β－ 2CaOSiO2被堿液分解，部分 SiO2進入溶液，使得鋁酸鈉溶液中含有一定的 SiO2，部分 SiO2呈介穩(wěn)狀態(tài)存在于溶液中。碳酸化分解時，溶液中的 SiO2會隨同氫氧化鋁一起析出進入成品氧化鋁中，降低了產(chǎn)品質(zhì)量。 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。 所以，在碳酸化分解之前必須進行脫硅處理，使溶液中的 SiO2盡可能地轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔喾蛛x出來。 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。 粗液脫硅簡易工藝流程 鋁酸鈉溶液不加石灰脫硅的基本原理 鋁酸鈉溶液不添加石灰脫硅（即一次脫硅）是在脫硅前往粗液中加種分母液，加壓脫硅，使溶液中呈過飽和狀態(tài)存在的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?，從溶液中沉淀出來。用化學方程式表示為： 2Na2SiO3+2NaAl(OH)4+aq == Na2OAl2O32SiO2nH2O+4NaOH+aq 或?qū)憺椋? 2Na2OSiO2+2NaOAl2O34H2O+aq == Na2OA12O32SiO2H 2O+4NaOH+aq 為了加快脫硅反應速度，一次脫硅是在高溫高壓和添加晶種的條件下進行的，稱為壓煮脫硅。 深度脫硅 ? 二次脫硅 ? 三次脫硅 二次脫硅 在一次脫硅漿液從脫硅機經(jīng)自蒸發(fā)器進入緩沖槽時，再加入石灰乳進行脫硅，使殘存的 SiO2以水化石榴石析出（鈣硅渣），該工藝稱為二次脫硅，二次脫硅所得精液硅量指數(shù)可提高到 450以上。 二次脫硅工藝之所以能得到這樣好的脫硅效果，是因為在高溫并加硅渣作晶種的一次脫硅條件下，粗液中大部分SiO2在脫硅機中以鈉硅渣析出。這時再加入石灰乳，石灰乳與溶液及 SiO2反應，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。 三次脫硅 深度脫硅也稱為三次脫硅，是指在現(xiàn)有的二次脫硅工藝的精液中再添加少量的石灰乳在反應槽內(nèi)反應 1~，鈣硅渣分離后返回二次脫硅工藝。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 。發(fā)生的主要化學反應為： 3Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+aq=3CaOAl2O36H2O+2NaOH+aq 3CaOA12O36H2O+xNaSiO3+aq=3CaOA12O3xSiO2yH2O+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。根據(jù)壓煮脫硅時使用的蒸汽壓力不同可分為高壓脫硅和常壓脫硅；按加熱方式不同可分為直接加熱和間接加熱；按操作周期、操作方式又有連續(xù)脫硅和間斷脫硅等多種分類方式。 脫硅工藝的主要設備 脫硅工藝的主要設備包括： ? 脫硅機； ? 自蒸發(fā)器 ? 緩沖槽； ? 過濾器。 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 ? 鋁酸鈉溶液碳酸化分解主要目的 ? 碳酸化分解基本原理 ? 碳酸化分解的簡單工藝流程 ? 影響碳酸化分解過程的主要因素 ? 碳分設備 鋁酸鈉溶液碳酸化分解主要目的 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解是保證氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵工序。 鋁酸鈉溶液碳酸化分解的主要目的是在保證產(chǎn)品Al(OH)3質(zhì)量的前提下，最大限度地提高 Al(OH)3產(chǎn)量，同時獲得循環(huán)使用的碳分母液。 碳酸化分解基本原理 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解過程是一個氣 液 固非均一系中進行的多相反應過程，它包括 CO2氣體被鋁酸鈉溶液吸收以及二者之間的化學反應和氫氧化鋁的結(jié)晶析出等過程。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。一般認為，分解過程開始時，通入溶液中的 CO2使部分游離苛性堿被中和按下式進行反應： 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 碳酸化分解基本原理 反應的結(jié)果使溶液苛性比值降低，鋁酸鈉溶液的過飽和度增大，溶液變得不穩(wěn)定，分解結(jié)晶析出Al(OH)3，反應式如下： NaAl(OH)4+aq= Al(OH)3+NaOH+aq 反應產(chǎn)生的 NaOH不斷為連續(xù)通入的 CO2氣體所中和，從而使上述平衡向右移動。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： 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。發(fā)生如下化學反應： 3 Ca(OH)2+ Na2OAl2O34H2O+aq= 3CaOAl2O36H2O+2NaOH+aq 鋁酸鈉溶液加石灰脫硅的基本原理 含水的鋁酸鈣與溶液中的硅酸鈉反應生成鈣硅渣沉淀出來，反應方程式如下： 3CaOAl2O36H2O+x Na2OSiO2= 3CaOAl2O3x SiO2y H2O +xNaOH 反應生成的水化石榴石系固相的溶解度比含水鋁硅酸鈉的溶解度更小，可以進一步脫硅，從而提高精液的脫硅指數(shù)。 3CaOAl2O3x SiO2y H2O中的 SiO2含量，即分子式中的 x值的大小，取決于其生成條件。溫度高，可使 x值增大。石灰添加量、 Al2O3和 Na2O濃度也對 x值有影響。 碳酸化分解的簡單工藝流程 影響碳酸化分解過程的主要因素 （ 1）分解原液的純度和碳酸化深度 （ 2） CO2氣體的純度、濃度和通氣速度 （ 3）分解溫度 （ 4）晶種 （ 5）攪拌 碳酸化分解方法 碳酸化分解主要有以下幾種： 1）完全碳酸化：是將鋁酸鈉溶液碳酸化至氧化鋁全部析出。該方法到目前為止，工業(yè)上還沒有采用過。 2）分段碳酸化：是使鋁酸鈉溶液中的氫氧化鋁分段析出。 3）混合分解法：是將精液先部分地進行碳酸化，當溶液中 Al2O3含量還遠高于一般碳分母液中的 Al2O3含量就停止碳酸化，并將溶液繼續(xù)進行種子分解。 碳分設備 碳酸化分解是在碳分槽內(nèi)進行的。 碳分槽是用鋼板焊接而成的圓筒形槽體，內(nèi)裝有掛鏈式的機械攪拌器，槽壁裝有四根從槽的下部通入 CO2氣體的支管。 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)。蒸發(fā)的目的主要是： （ 1）排除流程中的多余水份，保持循環(huán)系統(tǒng)的水量平衡； （ 2）使母液蒸濃到符合鋁土礦溶出（種分母液）或配制生料漿（碳分母液）的濃度要求； （ 3）排除生產(chǎn)過程積累的雜質(zhì)。 氧化鋁廠蒸發(fā)系統(tǒng)特點 蒸發(fā)器的類型多采用自然循環(huán)式的蒸發(fā)器和標準蒸發(fā)器。國外多采用升膜式蒸發(fā)器，目前又趨向于降膜式蒸發(fā)器。國內(nèi)新上的蒸發(fā)設備目前也均采用效率高、能耗低的降膜蒸發(fā)器。蒸發(fā)器的效數(shù)，已由過去的三效增至五效、六效、以降低氧化鋁生產(chǎn)汽耗。蒸發(fā)器的加熱面積，已從平均每效 100～ 200m2增至 1200m2。 氧化鋁廠蒸發(fā)系統(tǒng)特點 蒸發(fā)母液的另一種近代蒸發(fā)系統(tǒng)是多級閃急蒸發(fā)，這種系統(tǒng)所根據(jù)的原理和鋁土礦高壓溶出的逆流式熱回收以及和鋁酸鈉溶液的自蒸發(fā)冷卻相同。即母液在一系列的多級預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。 我國氧化鋁廠已成功地將五效管式降膜蒸發(fā)器應用于碳分母液的蒸發(fā)，種分母液的蒸發(fā)已采用六效管式降膜、四級閃蒸的蒸發(fā)工藝配置。 影響蒸發(fā)產(chǎn)能的主要因素 影響蒸發(fā)產(chǎn)能的主要因素有以下幾個方面： （ 1）加熱蒸汽的流速及性質(zhì)； （ 2）空氣及不凝性氣體的及時排除； （ 3）凝結(jié)水的及時排除； （ 4）加熱管的材質(zhì)及光滑程度； （ 5）溶液的粘度、濃度及循環(huán)速度； （ 6）加熱管（板）的結(jié)疤程度及清除效果； （ 7）蒸發(fā)器操作條件的優(yōu)化控制。 石灰拜耳法技術(shù) 石灰拜耳法技術(shù)可利用原有拜耳法系統(tǒng)，將石灰添加量提高，直接用拜耳法處理中低品位鋁土礦的技術(shù)該技術(shù)可以大大降低堿耗和成本。 石灰拜耳法是指在拜耳法工藝基礎上加大石灰添加量，使硅主要以水合鋁硅酸鈣形式脫除，以經(jīng)濟地處理較低品位的一水硬鋁石礦生產(chǎn)氧化鋁的方法。 在石灰拜耳法中，通過在鋁土礦的溶出過程中配入過量的石灰，使所配入的石灰量除滿足與 TiO2 反應所需的常規(guī)石灰添加量外，還需要部分或全部滿足與 SiO2 反應所需的石灰量，使溶出過程中的脫硅產(chǎn)物部分或全部地由水合鋁硅酸鈉變?yōu)樗箱X硅酸鈣。 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)。 ? （ 2）工藝流程簡單，除適當加大石灰燒制和赤泥分離洗滌過程的生產(chǎn)能力外，工藝流程與拜耳法完全相同 ? （ 3）與混聯(lián)法流程比較，取消了能耗高的燒結(jié)法生產(chǎn)系統(tǒng)。 ? （ 4）與混聯(lián)法流程比較，鋁礦單耗相對較大。 ? （ 5）赤泥不需要采用單獨的火法處理工藝進行堿的回收，從而大大的降低了氧化鋁的生產(chǎn)成本。 選礦拜耳法生產(chǎn)工藝 選礦拜耳法是根據(jù)拜耳法生產(chǎn)工藝要求和含硅礦物的特點，有針對性的調(diào)整選、冶工藝，實現(xiàn)選、冶聯(lián)合，以經(jīng)濟地處理中低品位一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的新生產(chǎn)工藝。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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