拜耳法生产氧化铝工艺

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拜耳法生产氧化铝工艺

//m.kkreddy.com 15-10-16 点击: 字体: 【大中小】

拜耳法生产氧化铝工艺

1. 拜耳法定义

所谓“拜耳法”系奥地利化学家K.J.Bayer于1887年发明的处理优质铝土矿制取氧化铝的一种方法。100多年来它已经有了许多改进，但仍然习惯地沿用着拜耳法这个名词。拜耳法在处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，产品质量高，其经济效果远非其它方法所能媲美。目前全世界生产的Al2O3和Al(OH)3，有90%以上是用拜耳法生产的。拜耳法包括两个主要过程，也就是拜耳提出的两项专利。

（1）一项是他发现Na2O和Al2O3分子比为1.8的铝酸钠溶液在常温下，只要添加Al(OH)3作晶种，不断搅拌，溶液中的Al2O3便可以呈Al(OH)3徐徐析出，直到其中Na2O和Al2O3 的分子比提高到6为止。这也就是铝酸钠溶液的晶种分解过程。

（2）另一项是他发现，已经析出大部分Al(OH)3的溶液，在加热时，又可以溶出铝土矿中的Al2O3水合物，这也就是利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程就能够一批批地处理铝土矿，从中得出纯的Al(OH)3产品，构成所谓拜耳法循环。拜耳法的实质也可用下列反应来表示。反应在不同条件下的交替进行：

Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4+aq

2拜耳法基本原理及适用范围

2.1基本原理：

（l）用NaOH溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下，溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出，即种分过程。

（2）分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿，即溶出过程。 2.2适用范围氧化铝的生产方法有拜耳法、烧结法、拜耳—烧结联合法三种。各种方法的适用范围为：

（3）拜耳法：7<A/S；

（4）烧结法：3~3.5<A/S<5；

（5）联合法：以拜耳法为主，以烧结法补其不足，处理中间品位的铝土矿。其中，符号A/S称为硅量指数，即铝酸钠溶液中的Al2O3与SiO2含量的比。拜尔法用来处理低硅铝土矿（一般要求铝硅比7~10之间），特别是处理三水铝石型铝土矿的时候，具有流程简单、作业方便、能量消耗低、产品质量好、容易实现自动控制等优点。主要缺点是不能单独地处理二氧化硅含量高的矿石。另外对于赤泥的处理很困难。

3拜耳法基本流程

拜耳法的基本流程可以大致分为如下的主要生产工序：原矿破碎﹑高压溶出﹑溶出矿浆稀

释和赤泥分离洗涤﹑晶种分解﹑Al(OH)3分离、洗涤﹑焙烧

﹑母液蒸发及苛化等。

3.1拜耳法工艺流程图

3.2拜耳法各工序简介

3.2.1高压溶出溶出的目的是将铝土矿中的Al2O3水合物溶解成铝酸钠溶液，溶出效果好坏直接影响到拜耳法生产Al2O3的技术经济指标。溶出工艺主要取决于铝土矿的化学成分以及矿物组成类型。

示意图如图2。