氧化铝生产工艺流程,氧化铝生产工艺,氧化铝生产工艺...
氧化铝生产工艺流程
拜耳法氧化铝制取工艺从处理低硅铝土矿到上产出氧化铝,整个流程主要有以下工序组成: 矿浆制备(拜耳法氧化铝工艺原料工序)选矿、配矿。 溶出工序(拜耳法氧化铝工艺溶出工序)负责对原料配好的矿石进行高压或低压溶出。 沉降(拜耳法氧化铝工艺沉降工序)负责对上一工序处理的物料进行杂质分离。 分解工序。 焙烧工序(将分解来的料浆进行液固分离得到氢氧化铝、最终将氢氧化铝进行高温焙烧得到氧化铝。 蒸发工序负责对整个工艺流程所用水、碱的处理。 煤气站:负责对拜耳法氧化铝工艺最后一道工序焙烧工序所用燃气的供给。 拓展资料:拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的化工过程。1887年由奥地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳发明。 拜耳法基本原理是用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠,通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出,剩余的氢氧化钠溶液重新用于处理下一批铝土矿,实现了连续化生产。今日,世界上95%的铝业公司都在使用拜耳法生产氧化铝。 参考资料:百度百科 拜耳法
氧化铝生产工艺
铝土矿
(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得偏铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”.
α型氧化铝
在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基.
γ型氧化铝
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用. 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%.
电解氧化铝
工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,用简单的化学式可表示如下: 熔盐电解 主反应: Al2O3+2C ——————→ 2Al+CO2↑+CO↑ (1) 阳极 960~990℃ 阴极 副反应: AlF3+C→Al+CF3 (2) Na3AlF3+C →Al+NaF+CF4+F2 (3) NaF+C → Na+CF4 (4)
编辑本段β型氧化铝
还有一种β-Al2O3,它有离子传导能力(允许Na通过),以β-铝矾土为电解质制成钠-硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大,能进行大电流放电,因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠,正极为多硫化钠(Na2Sx),电解质为β-铝矾土(钠离子导体) 这种蓄电池使用温度范围可达620~680K,其蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3~5倍。用β-Al2O3陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱,有产品纯度高,公害小的特点。
氧化铝生产工艺
目前全球的氧化铝产品中,有90%以上采用拜耳法生产。该方法由K.J. 拜耳在1889~1892年提出而得名。拜耳法适用于处理低硅铝矿石,特别是用在处理三水铝石型粘土矿时,工艺流程简单,建设投资少,操作方便,产品质量高,其经济效益远非其他方法所能媲美。
拜耳法工艺,根据处理的铝矿石类型不同,发展成两种不同的处理方法,处理三水铝石型铝土矿所需溶出温度比较低(140~145℃),溶出液浓度也比较低(120~140g/l Na2Ok),这种处理方法称“美洲”拜耳法;而处理一水软铝石和一水硬铝石型铝土矿溶出温度要在200℃以上(240~260℃),溶出液浓度也较高(180~250g/l Na2Ok),这种处理方法称为“欧洲”式拜耳法。由于所需温度低,能耗较少,因此用三水铝石型铝土矿生产氧化铝具有成本优势。
其余不到10%的氧化铝是烧结-拜耳联合法生产的,由于矿石类型的原因,烧结--拜耳联合法生产仅存于独联体地区和中国。该生产方法流程复杂、能耗高、产品质量较差,主要用来处理含硅高的一水硬铝石矿。
下一篇:没有了