拜耳法生产氧化铝的工艺流程

1、1拜耳法生产氧化铝的工艺流程概述 拜耳法系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在9501200温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下：由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125140下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240

2、260并添加石灰（37）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：设备的大型化和连续操作；生产过程的自动化；节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2OAl2O31.7SiO2nH2O)，随

3、同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。2 主要生产原理及过程2.1 预脱硅与铝硅比的提高拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。通常采用预脱硅的方法来降低SiO2的含量，进而提高铝硅比。预脱硅是在95一100的温度工况条件下，使铝土矿与苛性碱配成的原矿浆在脱硅槽中停留8-10小时，使铝土矿中高岭石溶解并生成铝硅酸钠，最终降低Si02的含量。主要方程式有：AL203.2Sioz.2H20+6NaOH+aq -2

4、NaAL (OH) 4+2Na2HZSi04l+aqxNa2H2S104+2NaAL (OH) 4+aq -Na20.AL203S102.nH20+2xNaOH+aq 反应生成物NaAL (OH)4。在一定的苛性钠浓度和温度下，可以稳定存在,形成铝酸钠溶液，经过这一反应就可以将铝土矿中大部分的AL203，提取出来，进入铝酸钠溶液。2.2 铝酸钠溶液的制得铝土矿的溶出过程一般是在高压（高温）条件下进行的。 高压溶出的目的：用循环母液（苛性碱溶液）迅速将铝土矿中的Al2O3溶入，制成铝酸钠溶液。反应方程式如下：Al2O3（1或3）H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4+aq这是溶出过程的主

5、反应。2.3 溶液与赤泥的分离赤泥是铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。在拜耳法流程中，铝土矿经破碎后，和石灰、循环母液一起进入湿磨，制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥（溶出后的固相残渣）的沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后，赤泥经洗涤进入赤泥堆场，而分离出的粗液送往叶滤。2.4 氢氧化铝的析出在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝作晶种，是因为晶体可以产生凝聚现象，以便最大限度节约时间的析出氢氧化铝并且提高氢氧化铝的产量；同时，氢氧化铝晶体可以对发生的化学反应平衡造成影响，由于凝聚反应优先发生，所以析出的氢氧

6、化铝大于消耗的氢氧化铝。2.4 氧化铝的制得将析出的氢氧化铝晶体洗净,并在9501200温度下煅烧，便可以得到氧化铝的成品。3 主要设备及工作原理 附录资料：不需要的可以自行删除铝板幕墙安装工程一、适用范围：适用于民用建筑中铝板幕墙安装。二、施工准备：（一）材料要求：1.铝合金饰面板和骨架材料必须符合设计的材质、种类、规格、型号，其质量应符合有关标准规定。2.连接件、预埋件等零件必须符合设计要求，并进行防腐处理。3.结构硅酮密封胶必须按设计村料的厂家和牌号选用，并进行相容性试验。4.幕墙材料应按品种和规格堆放在特种架子上或垫木上。在室外堆放时，应采取保护措施。材料搬运和吊装时不得碰撞。（二）主

7、要机具设备：1.机械设备：冲击钻、砂轮切割机、电焊机、铆钉枪、电动改锥。2.主要机具：螺丝刀、钳子、扳手、线坠、水平尺、钢卷尺。（三）作业条件：1.主体结构已施工完成，主体施工时已按设计要求埋设预埋件。2.幕墙安装的施工组织设计已完成，并经有关部门审核批准。3.幕墙材料按计划一次进足，并配套齐全。4.安装幕墙用的排架已经搭设好。三、操作工艺：（一）放线：根据主体结构上的轴线和标高线，按设计要求将支承骨架的安装位置线准确地弹到主体结构上，为骨架安装提供依据。（二）安装连接件：将连接件与主体结构上的预埋件焊接固定。当主体结构上没有埋设预埋件时，可在主体结构上打孔安设膨胀螺栓与连接件固定。（三）安装

8、骨架：按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的型钢骨架用焊接或螺栓固定在连接件上。安装中应随时检查标高和中心线位置。对面积较大、层高较高的外墙铝板幕墙骨架竖杆，必须用测量仪器和线坠测量，校正其位置，以保证骨架竖杆铅直和平整。（四）安装铝板：用铆钉或螺栓将铝合金板饰面逐块固定在型钢骨架上。板与板之间留缝1015mm，以便调整安装误差。（五）板缝处理：铝板之间的缝隙用橡胶条压紧或注入硅酮密封胶等弹性材料防水。（六）铝板幕墙的伸缩缝必须满足设计要求。伸缩缝的处理一般使用弹性较好的氯要橡胶成型带压入缝隙边锚固件上，起连接密封作用。（七）幕墙收口处理：按设计要求处理好幕墙收口。也可利用铝板成型的边缘把方型吊

9、管、连接卡件全部遮盖，锚固可利用墙面板安装的连接件，用螺栓连接，以保证美观。（八）板面清理：清除板面护胶纸，把板面清理干净。四、质量标准：（一）主控项目：1.金属幕墙工程所使用的各种材料和配件，应符合设计要求及国家同行产品标准和工程技术规范的规定。2.金属幕墙的造型和立面分格应符合设计要求。3.金属面板的品种、规格、颜色、光泽及安装方向应符合设计要求。4.金属幕墙主体结构上的预埋件、后置埋件的数量、位置及后置埋件的拉拔力必须符合设计要求。5.金属幕墙的金属框架立柱与主体结构预埋件的连接、立柱与横梁的连接、金属面板的安装必须符合设计要求，安装必须牢固。6.金属幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符

10、合设计要求，并应密实、均匀、厚度一致。7.金属框架及连接件的防腐处理应符合设计要求。8.金属幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠的连接。9.各种变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求和技术标准的规定。10.金属幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和厚度应符合设计要求和技术标准的规定。11.金属幕墙应无渗漏。（二）一般项目：1.金属表面应平整、洁净，颜色一致。2.金属幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。3.金属幕墙的密封胶应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直。4.金属幕墙的上的滴水线、流水坡方向正确、顺直。5.每平方米金属板的表面质量和检验方法应符合规定：项次项 目质量要求检验方法1明显划伤和长100mm的轻微划伤不允许观察2长度100mm的轻微划伤8条用钢尺检查3擦伤部面积500m2用钢尺检查6、铝板幕墙的允许偏差项目和检验方法项次项 目允许偏差mm检验方法规范、标准企业标准1幕墙垂直度幕墙高度30m108经纬