【正文】 析出之前便結(jié)束碳化過程并迅速分離氫氧化鋁，便可得到 SiO2含量低的優(yōu)質(zhì)氫氧化鋁。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 碳酸化分解過程 SiO2的行為： A/S： 1150。 2470。 3600。 4710。 5850。 6970. ? 第一階段： 分解初期， SiO2與 Al(OH)3共同析出，硅量指數(shù)越高， SiO2析出越少。 ? 第二階段： 分解中期， Al(OH)3析出的主要階段， 硅量指數(shù)越高，分解率越高。 ? 第三階段： 分解末期， SiO2析出主要階段。硅量指數(shù)越高，析出越緩慢 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： 衡量碳分作業(yè)效果的主要標(biāo)準(zhǔn)是 氫氧化鋁質(zhì)量、分解率、分解槽單位產(chǎn)能以及電能消耗 等。氫氧化鋁質(zhì)量取決于脫硅和碳分兩個工序。在精液硅量指數(shù)一定時，則取決于碳分作業(yè)條件，分解槽產(chǎn)能取決于分解時間和分解率等因素，而適宜的分解時間與分解率又受產(chǎn)品質(zhì)量的制約，并與精液的硅量指數(shù)高低密切相關(guān)，其量取決于所用的 CO2氣體濃度、利用率以及碳分槽結(jié)構(gòu)等因素，影響碳分過程的因素很多，碳分作業(yè)效果是這些因素綜合的結(jié)果。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? 精液純度與碳分分解率 ? 原液分子比 ? CO2純度、濃度與通入速度 ? 分解溫度 ? 添加晶種 ? 攪拌 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? 精液純度與碳分分解率 精液純度 硅量指數(shù) A/S： A/S越高，可以達(dá)到的分解率越高，分解出來質(zhì)量合格的 Al(OH)3越多，得到的 Al(OH)3粒度也較粗。兩段脫硅后， A/S600可進(jìn)行碳酸化分解 浮游物含量： 主要為水合鋁硅酸鈉、水化石榴石和氧化鐵水合物，它們在分解初期就全部進(jìn)入氫氧化鋁產(chǎn)品，因此精液必須經(jīng)控制過濾，使其浮游物含量 。 全堿 Na2OT和 K2O含量： 精液中 Na2OT濃度提高，氫氧化鋁中不可洗堿增加，碳分時間短，這一影響更為明顯。K2O對降低碳分氫氧化鋁中雜質(zhì)含量及改善產(chǎn)品粒度有良好作用。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? 精液純度與碳分分解率 堿石灰燒結(jié)法廠根據(jù)各自具體情況確定分解率與硅量指數(shù)的關(guān)系。 碳分分解率 %10032?????????????????????aTTmaOAl ANNAA?Aa— 精液中氧化鋁濃度， g/L Am— 母液中氧化鋁濃度， g/L NT— 精液中全堿濃度， g/L N‘T— 母液中全堿濃度， g/L A/S≥600，分解率 9092 A/S=550600，分解率 8991 A/S=400450，分解率 8688 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? 原液分子比 在鋁酸鈉溶液晶種分解過程中，原液分子比是影響分解速度的最重要的因素之一。降低分子比，溶液的過飽和度增大，分解速度加快。 在碳酸化分解過程，隨著 CO2氣體的連續(xù)通入，溶液始終保持較高的過飽和度。分子比影響氫氧化鋁粒度分布。低分子比溶液在分解初期分解速度快，產(chǎn)生的氫氧化鋁以細(xì)晶粒為主，如在分解后期得不到有效的附聚和長大，就會造成產(chǎn)物細(xì)化。因此在碳酸化分解均勻通氣過程中，在沒有晶種存在的情況下，控制初始晶粒生成的速度和合理的分解溫度對改善產(chǎn)物的粒度和強(qiáng)度是非常必要的。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? CO2氣體的純度、濃度和通入速度 燒結(jié)窯窯氣 CO2濃度 812%；石灰窯窯氣 CO2濃度 3540%— 我國 燒結(jié)法廠以石灰配料，是利用石灰窯窯氣進(jìn)行分解的。 CO2氣體的純度：指含塵量。粉塵中的主要成分為 SiO CaO、Fe2O3等都是氧化鋁中的有害雜質(zhì)，碳酸化分解的用氣量大，進(jìn)入碳分槽之前，必須經(jīng)過凈化洗滌，使其含塵量少于 。 CO2氣體的濃度：高濃度 CO2（ 38%）氣體碳分，分解速度快，分解時間短（ 3h左右），分解槽產(chǎn)能高。此時， CO2與 Na2O起中和反應(yīng)及 Al(OH)3結(jié)晶析出所放出的熱量，足以維持碳酸化過程在較高溫度下進(jìn)行，有利于 Al(OH)3粒度長大。 缺點(diǎn)：細(xì)粒子量多，Al(OH)3中堿含量增加，增加鎵的共沉淀損失。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? CO2氣體的純度、濃度和通入速度 CO2氣體通入速度：提高通氣速度可以縮短分解時間，提高分解槽產(chǎn)能。但由于分解速度快，氫氧化鋁來不及長大，粒度變細(xì)，晶間空隙中包含的母液增加，使不可洗堿含量增加。需要控制通氣速度，特別是在分解末期，降低通氣速度。 分解時間：主要取決于通氣速度和 CO2氣體濃度。在其他條件相同時，延長分解時間有利于降低氫氧化鋁中的堿含量和增大產(chǎn)品粒度。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 影響碳分過程的主要因素： ? 添加晶種 添加一定量的晶種，能改善碳分氫氧化鋁的晶體的結(jié)構(gòu)和粒度組成，顯著降低氫氧化鋁中 SiO2和 Na2O含量，并可減少槽內(nèi)的結(jié)垢。晶種系數(shù)由 0增至 ，氫氧化鋁中的堿含量從 %降至 %。 添加晶種的不足之處是使部分氫氧化鋁循環(huán)積壓在碳分流程中，并且增加分離設(shè)備負(fù)擔(dān)。 ? 攪拌 攪拌可使溶液成分均勻，避免局部碳酸化，并有利于晶體長大，得到粒度較粗和堿含量較低的氫氧化鋁。 攪拌可以減輕碳分槽內(nèi)的結(jié)垢和沉淀。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 堿石灰燒結(jié)法中，為獲得粒度較粗、強(qiáng)度較大和雜質(zhì)含量低的氫氧化鋁，在碳酸化分解過程應(yīng)采取的措施： 將粗液充分脫硅，并根據(jù)其硅量指數(shù)控制適當(dāng)?shù)姆纸饴省＞旱墓枇恐笖?shù)越高，可以達(dá)到的分解率也越高。 在較高的溫度下進(jìn)行碳分。提高分解溫度，有利于氫氧化鋁晶體的長大，減少其吸附堿和氧化硅的能力，便于分離洗滌。 采用純度高、濃度高的 CO2氣體進(jìn)行碳酸化，分解速度快，分解時間短，分解槽產(chǎn)能高； CO2與 Na2O起中和反應(yīng)及 Al(OH)3結(jié)晶析出所放出的熱量，足以維持碳酸化過程在較高溫度下進(jìn)行，有利于 Al(OH)3粒度長大。 在碳分前期強(qiáng)烈攪拌溶液，后期則降低攪拌強(qiáng)度。攪拌可使溶液成分均勻，避免局部碳酸化，并有利于晶體長大，得到粒度較粗和堿含量較低的氫氧化鋁。攪拌可以減輕碳分槽內(nèi)的結(jié)垢和沉淀。 添加適量晶種。預(yù)先往精液中添加一定數(shù)量的晶種，在碳酸化分解初期不致生成分散度大，吸附能力強(qiáng)的氫氧化鋁，減少它對 SiO2的吸附，所得氫氧化鋁的雜質(zhì)含量減少而晶體結(jié)構(gòu)和粒度組成也有改善。 ? 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。 ? 分段碳酸化 ：是使鋁酸鈉溶液中的氫氧化鋁分段析出。 ? 混合分解法 ：是將精液先部分地進(jìn)行碳酸化，當(dāng)溶液中Al2O3的含量還遠(yuǎn)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(jìn)行種子分解。 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 碳酸化分解方法 碳分槽 碳酸化分解是在 碳分槽 內(nèi)進(jìn)行的。 碳分槽一般是用銅板焊制而成的圓筒，內(nèi)有掛鏈?zhǔn)降臄嚢杵?。碳分槽的大小主要根?jù)生產(chǎn)需要而定，通常碳分槽的直徑為 58米，高 714米。分解槽的大小必須在保證氫氧化鋁質(zhì)量的前提下，充分提高二氧化碳的利用率，減小動力消耗。 碳分槽有圓筒形平底碳分槽和圓筒形錐底碳分槽 第 18章 鋁酸鈉溶液的碳酸化分解 燒結(jié)法生產(chǎn)氫氧化鋁設(shè)備連接圖 鋁土礦采掘 翻車機(jī)卸進(jìn)廠 鋁土礦 鋁土礦均化 磨機(jī)磨礦 熟料溶 出 液固沉降分離及赤泥洗滌 赤泥堆場 葉濾精制 鋁酸鈉溶解分解 分解母液 氫氧化鋁 熟料燒結(jié)回轉(zhuǎn)窯 堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁 作業(yè)題 堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原理、基本流程 針對我國鋁土礦類型，分析我國堿石灰燒結(jié)法中為什么采用低堿高鈣配方？ 熟料溶出的二次反應(yīng)、二次反應(yīng)主要產(chǎn)物及減少二次反應(yīng)損失的措施 堿石灰燒結(jié)法中為什么設(shè)臵專門的脫硅工序及兩段脫硅流程？ 堿石灰燒結(jié)法中鋁酸鈉溶液碳酸化分解的原理 堿石灰燒結(jié)法中，為了獲得粒度較粗、強(qiáng)度較大和雜質(zhì)含量低的 Al(OH)3，在碳分過程中應(yīng)采取什么措施？ 比較拜耳法與堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的異同 拜耳 燒結(jié)聯(lián)合法 拜耳法和堿石灰燒結(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 聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁 生產(chǎn)氧化鋁的聯(lián)合法流程 并聯(lián)法：拜耳法處理低硅優(yōu)質(zhì)鋁土礦為主，燒結(jié)法處理高硅鋁土礦為輔。 聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁 生產(chǎn)氧化鋁的聯(lián)合法流程 串聯(lián)法：適于處理中等品位的鋁土礦和低品位三水鋁石型鋁土礦。 聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁 生產(chǎn)氧化鋁的聯(lián)合法流程 混聯(lián)法：兼有串聯(lián)法和并聯(lián)法的特點(diǎn)。 聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁 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(chǔ)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(jì)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(yīng)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(yīng)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(diǎn) ■ （ 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(dāng)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(dú)的火法處理工藝進(jìn)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(diǎn)，有針對性的調(diào)整選、冶工藝，實(shí)現(xiàn)選、冶聯(lián)合，以經(jīng)濟(jì)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。 L/O/G/O Thank You! 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