氧化鋁工藝講稿打印版

1、第一章 氧化鋁生產(chǎn)原理第一節(jié) 概述一、氧化鋁工業(yè)發(fā)展概況1.堿石灰燒結(jié)法是處理高硅鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的主要方法。2.拜耳法是處理低硅鋁土礦，特別是三水鋁石性鋁土礦的有效方法。二、氧化鋁和氧化鋁水合物1.電解煉鋁所用氧化鋁是aAl2O3和vAl2O3的混合物。2.按結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同，氧化鋁水合物可分為三水型和一水型兩種，三水型氧化鋁的同類異晶體主要包括三水鋁石、拜耳石、諾爾石。一水型氧化鋁主要包括一水軟鋁石和一水硬鋁石。另外還有結(jié)晶不完善的鋁膠，主要有擬薄水鋁石和無定性鋁膠。三、鋁電解用氧化鋁1.堿法生產(chǎn)的成品氧化鋁，除了主要成分Al2O3外，往往含有少量的SiO2、Fe2O3、Na2O和H2O等雜

2、質(zhì)。2.用于表征氧化鋁物理性質(zhì)的指標(biāo)有安息角、aAl2O3含量、容重、粒度、比較面積以及磨損數(shù)等。3.安息角較大的氧化鋁產(chǎn)品在電解質(zhì)中較易溶解，能夠很好的覆蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上，飛揚損失小。4.產(chǎn)品氧化鋁中，aAl2O3含量越高，說明焙燒越充分。aAl2O3含量升高將使氧化鋁產(chǎn)品的吸濕性變差。aAl2O3在電解質(zhì)中的溶解性能較vAl2O3差。5.通常容重較小的氧化鋁有利于在電介質(zhì)中的溶解。6.氧化鋁產(chǎn)品的粒度必須適當(dāng)，粒度過粗在電解質(zhì)的溶解速度慢，甚至沉淀。過細則飛揚損失增大。7.比較面積越大的氧化鋁產(chǎn)品，在電解質(zhì)中的溶解性能好、活性大，但容易吸濕。8.目前根據(jù)氧化鋁產(chǎn)品的物理性質(zhì)通常將氧化鋁分為

3、砂狀、面粉狀和中間狀三種類型。9.砂狀氧化鋁在物理性質(zhì)上具有平均粒度較粗、組成比較均勻、細粒子和過粗的粒子均較少、比表面積大、強度高、流動性好等特點。四、鋁土礦及其它鋁礦石1.以氧化物的形式表示鋁土礦的組成是，其主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2等。2.根據(jù)鋁土礦中含鋁礦物的主要存在形態(tài)，通常將鋁土礦分為三水鋁石型，一水軟鋁石型、一水硬鋁石型。3.評價鋁土礦的質(zhì)量不僅要看它的化學(xué)組成、鋁硅比的高低，而且要看鋁土礦的類型。4.鋁土礦的類型對氧化鋁的可溶性影響較大，三水鋁石最易溶于苛性堿溶液，一水軟鋁石次之，一水硬鋁石最難溶。5.我國鋁土礦化學(xué)成分上具有高鋁、高硅、低鐵的特點，類

4、型上基本為一水硬鋁石型。第二節(jié) 氧化鋁生產(chǎn)方法一、氧化鋁生產(chǎn)方法概述1.氧化鋁生產(chǎn)過程就是從鋁礦石中提取氧化鋁使之與雜質(zhì)分離的過程。2.目前已經(jīng)提出的氧化鋁生產(chǎn)方法可分為堿法、酸法、酸堿聯(lián)合法、電熱法、高壓水化學(xué)法等。3.堿法生產(chǎn)氧化鋁工藝按生產(chǎn)過程的特點可以分為拜耳法、燒結(jié)法和聯(lián)合法（包括并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)聯(lián)合法），目前工業(yè)上普遍采用堿法生產(chǎn)氧化鋁。二、拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的原理和基本工藝流程1.拜耳法主要用于處理低硅鋁土礦，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時有流程簡單、作業(yè)方便、能量消耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。2.拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的基本流程主要包括原礦漿制備、溶出、溶出礦漿的稀釋及赤泥的分離和洗滌、

5、晶種分解、氫氧化鋁的分離和洗滌、氫氧化鋁的焙燒、母液蒸發(fā)及蘇打的苛化等工序。3.掌握拜耳法的生產(chǎn)原理和工藝流程圖。三、.燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原理和基本工藝流程1.堿石灰燒結(jié)法是處理高硅鋁土礦行之有效的生產(chǎn)方法。2.堿石灰燒結(jié)法的主要工序包括生料漿制備、熟料燒成、熟料溶出、赤泥的分離及洗滌、粗液脫硅、硅渣分離、精液的碳酸化分解和晶種分解、氫氧化鋁的分離和洗滌、母液的蒸發(fā)、氫氧化鋁的焙燒等。3.掌握燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原理和工藝流程。四、聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁1.理解各種聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁的工藝設(shè)計基礎(chǔ)。2.掌握中州分公司氧化鋁生產(chǎn)的工藝特點。中州分公司采用并聯(lián)法工藝生產(chǎn)氧化鋁。拜耳法向燒結(jié)法系統(tǒng)排鹽減少了純

6、拜耳法的蘇打苛化工序。燒結(jié)法向拜耳法提供石灰，使燒結(jié)法系統(tǒng)的二氧化碳氣體更加富裕。拜耳法系統(tǒng)對選礦工藝和拜耳法工藝進行了合理的組合，溶出系統(tǒng)采用雙流法工藝等形成了中州特色的選礦拜耳法工藝，后繼又成功開發(fā)了溶出系統(tǒng)的后增濃工藝。燒結(jié)法系統(tǒng)依托強化燒結(jié)法技術(shù)，后續(xù)又?jǐn)U張了與原流程并聯(lián)的低溫拜耳法工藝。特種氧化鋁廠是基于燒結(jié)法系統(tǒng)工藝特點對產(chǎn)品進行的深度開發(fā)。 第三節(jié) 鋁酸鈉溶液一、相系圖1.研究鋁酸鈉溶液的目的在于了解氧化鋁在氫氧化鈉溶液中的溶解度及溶液濃度和溫度的關(guān)系。2.在氧化鋁生產(chǎn)過程中，鋁酸鈉溶液平衡的苛性比值隨著溶液Na2O濃度的升高而降低。3.在氧化鋁生產(chǎn)中，對一平衡的鋁酸鈉溶液而言，

7、若降低溫度，其溶液將出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象，溶液將具備析出氫氧化鋁的能力。4.在氧化鋁生產(chǎn)中，對一平衡的鋁酸鈉溶液而言，若降低溫度，其溶液將出現(xiàn)不飽和，溶液將具備溶解氫氧化鋁的能力。二、鋁酸鈉溶液的濃度及苛性比值1.鋁酸鈉溶液的濃度：分析報出的濃度主要有A、Nt、Nc、Nk、S。在生產(chǎn)固含過程中為方便起見，對漿液也報出固含等，但要注意各自存在形態(tài)的區(qū)別。2.Nk：鋁酸鈉溶液中氧化鋁反應(yīng)生成鋁酸鈉的Na2O和以游離NaOH形式存在的Na2O。3.Nc：鋁酸鈉溶液中以Na2CO3形式存在的Na2O4.Nt=Nk+Nc5.苛性比值：鋁酸鈉溶液中所含苛性堿和氧化鋁的分子比（或摩爾比）。ak=1.645*Nk/

8、A6.Rp：鋁酸鈉溶液中所含氧化鋁與苛性堿的重量比。7.ak*Rp=1.6458.硅量指數(shù)：鋁酸鈉溶液中所含氧化鋁與氧化硅的重量比。例題：已知精液分析結(jié)果如下（單位：g/l）NtANcS140.10120.6730.340.180請計算：精液苛性比值及其硅量指數(shù)解答：ak=1.645*（140.1-30.34）/120.67=1.50 A/s=120.67/0.18=670三、循環(huán)效率1.拜耳法的循環(huán)效率：1升（或1立方米）循環(huán)母液在一次作業(yè)周期中所生產(chǎn)氧化鋁的克數(shù)（或kg數(shù)）。【假設(shè)過程不存在氧化鈉的損失】（堿液以溶出過程為基礎(chǔ)，即合格堿液） E=1.645*Nk(1/ak溶出-ak母液)

9、從公式可以看出：提高Nk(蒸發(fā)能力)，降低溶出ak（提高溶出作業(yè)效果），提高母液ak（提高種分分解率）均可以提高循環(huán)效率。若以Rp計算，擇有 E=Nk（Rp溶出Rp母液）要求會利用此公式進行計算。例題：已知 循環(huán)堿液Nk=240g/l、Rp=0.57，溶出液Rp=1.10，求該拜耳法循環(huán)效率。解答：E=240*（1.10-0.57）=127.2kg/m3四、工業(yè)鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性1.工業(yè)鋁酸鈉溶液主要由Na(AlOH)4、NaOH、Na2CO3等化合物組成，另外含有Na2SiO3、Na2SO4、Na2SO4、有機物以及含鐵、鎵、釩、氟、氯等化合物狀態(tài)存在的雜質(zhì)。2.穩(wěn)定性的定義（原始概念）：過

10、飽和的鋁酸鈉溶液開始洗出氫氧化鋁所需時間的長短。3.影響鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性的因素：苛性比值、溫度、氧化鋁濃度、溶液中的雜質(zhì)、結(jié)晶核心、攪拌強度。第二章 原料制備第一節(jié) 概述1.燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的原料制備：破碎、均礦、磨礦、原煤的儲備（生料煤、燒成煤）、石灰煅燒等。2.拜耳法的原料儲備：破碎、均化、原礦將制備、石灰儲備等。3.本章要解：鋁土礦的破碎和均化，生料漿的制備和原礦漿的制備，石灰燒制、CO2制取、石灰乳的制備等。 第二節(jié) 配礦介紹我廠的三段配礦工藝（關(guān)鍵問題是破碎與均礦同時進行）例題 已知：礦石分析結(jié)果為S=10.20%、F=7.75%、A=63.24%，求A/S F/A解答：A/S=63

11、.24/10.20=6.20 F/A=0.6375*7.75/63.24=0.078第三節(jié)磨礦一、.磨礦回路：開路和閉路1.分級機的作用：預(yù)先分級 檢查分級 控制分級2.循環(huán)負(fù)荷：適宜的反砂比是決定磨機產(chǎn)能和礦漿技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵。3.氧化鋁生產(chǎn)中的磨礦4.原礦將主要考核：細度 固含 配鈣量5.生料漿的主要技術(shù)指標(biāo)：水分 細度 固含 堿比 鈣比 鋁硅比 鐵鋁比 固定碳6.當(dāng)磨機選定后，影響磨機產(chǎn)能的因素主要有：礦石的可磨度、給礦粒度、產(chǎn)品細度要求、球級配比、球荷填充率、磨礦液固比等。7.在磨礦過程中，原礦粒度愈小，則磨機產(chǎn)能愈大。第四節(jié) 拜耳法配料一、配堿量的計算例題： 某氧化鋁廠，合格母液成分為

12、Nk=240g/l、A=120g/l、ak=3.29，礦石組成為A=65%、S=6.5%，假設(shè)溶出后赤泥的A/S=1.5、N/S=0.25，溶出液要求ak=1.40，不考慮溶出過程的苛化量和機械損失，請計算1噸礦石需要配入多少m3的合格堿液？解答：氧化鋁溶出率=1-1.5/10=85%，按公式擇有V=（0.608*1.4*650*0.85+0.25*65）/(240-240*1.4/3.29)=569.53/137.28=4.12（立方米）例題： 鋁土礦含SiO2=10%、CaO=2%，石灰中CaO含量為80%、SiO2=3%，請計算要求c/S=1.2時每噸礦石需要配入石灰的重量。計算：1噸礦

13、石中SiO2=100kg、CaO=20kg，假設(shè)每噸礦石需要配入的石灰量為xkg，根據(jù)要求C/S=1.2，則可以列如下關(guān)系：1.2=1.071*（x*80%+20）/(100+x*3%) x=120.3kg原礦漿的配料控制，在配灰量固定的情況下，將堿液量體現(xiàn)在固含（或者L/S）上。中州分公司第二氧化鋁廠采用兩股流工藝，在配制一股流的同時，兩股流的比例也是配料過程的要求之一，從此看：兩股流生產(chǎn)增大了過程控制的難度。二、拜耳法原礦漿指標(biāo)對氧化鋁生產(chǎn)的影響1.拜耳法原礦將的配制指標(biāo)主要包括：固含、細度、配鈣量2. 拜耳法高壓溶出系統(tǒng)，原礦漿固含配制偏低，其它指標(biāo)及過程正常，將導(dǎo)致溶出液Rp降低。3.

14、 拜耳法高壓溶出系統(tǒng)，原礦漿細度變粗，其它指標(biāo)及過程正常，將導(dǎo)致溶出赤泥A/S升高。4. 拜耳法高壓系統(tǒng)，原礦漿C/S控制偏高，其它指標(biāo)及控制過程正常，將導(dǎo)致溶出赤泥A/S升高。5. 拜耳法高壓系統(tǒng)，原礦漿C/S控制偏高，其它指標(biāo)及控制過程正常，將導(dǎo)致溶出赤泥N/S降低。第五節(jié) 燒結(jié)法配料一、生熟料主要指標(biāo)的計算公式堿比：熟料N/R=1.645*(N-Ns-0.658*K)/(A+0.6375F) 其基礎(chǔ)是熟料形成鋁酸鈉和鐵酸鈉 生料N/R=1.645*N/(A+0.6375F)鈣比：生料C/S=1.071*C/S 其基礎(chǔ)是鈦酸鈣和原硅酸鈣的形成 熟料C/S=1.071*(C-0.7T)/S

15、中州分公司氧化鋁廠熟料C/S控制過沒有考慮T的影響。鐵鋁比：生料（熟料）F/A=0.6375F/A 其基礎(chǔ)是相對的碳酸鈉含量要求（燒結(jié)度）鋁硅比：生料（熟料）A/S=A/S二、生產(chǎn)控制方法 誤差提前在生料中加入三、造成生熟料差值的可能原因造成生熟料N/R、C/S、A/S、F/A差值的可能原因：燒成用粉量及其灰分的成分、生料加煤量和熟料窯氣氛的控制、熟料窯系統(tǒng)返灰的穩(wěn)定性、分析控制過程（生熟料分析方法的不同）等。1.其它條件相同，燒成煤灰分升高，將導(dǎo)致生熟料A/S差值拉大。2.其它條件相同，燒成煤灰分升高，將導(dǎo)致生熟料N/R差值拉大。3.其它條件相同，生料煤適當(dāng)加大，熟料窯空氣過剩系數(shù)變小，生熟

16、料N/R差值縮小。四、三段配料及生料漿的三次調(diào)配1.生料漿的配料由配礦、磨礦和料漿調(diào)整三段組成，即三段配料。2.三段配礦：原礦按比例經(jīng)粗碎入原礦槽，原礦槽內(nèi)的抓混，抓混后經(jīng)中碎、細碎入碎礦堆場的過程成為三段配礦。3.磨制生料漿入A槽、即A槽入B槽、B槽入K槽的三次調(diào)配過程成為生料漿的三次調(diào)配。五、生料漿質(zhì)量指標(biāo)對氧化鋁生產(chǎn)的影響1.降低N/R可以降低燒結(jié)溫度，但燒結(jié)溫度范圍變窄。2.在一定N/R的條件下，提高C/S有擴大燒結(jié)范圍的作用。3.熟料A/S升高，則燒成溫度升高。4.熟料F/A升高，則燒成溫度降低。例題： 已知：干生料及熟料分析結(jié)果如下項目SFTACNKNsS=A標(biāo)N標(biāo)干生料6.143

17、.4226.9212.0117.55熟料8.964.811.4737.2416.2620.917.181.610.37797.0497.78計算：生料N/R、C/S、A/S、F/A 熟料N/R、C/S、A/S、F/A 生熟料N/R差、C/S差、A/S差、F/A差解答：生料N/R=1.645*N/(A+0.6375F) =1.645*17.55/(26.92+0.6375*3.42) =28.87/29.10 =0.99 C/S=1.071*C/S =1.071*12.01/6.14 =2.10 A/S=A/S =26.92/6.14 =4.38 F/A=0.6375*F/A =0.6375*3

18、.42/26.92 =0.081 熟料N/R=1.645*(N-Ns-0.658*K)/(A+0.6375F) =1.645*（20.91-1.61+0.658*7.18）/(37.24+0.6375*4.81) =1.645*24.02/40.31 =0.98 C/S=1.071*(C-0.7T)/S =1.071*(16.26-0.7*1.47)/8.96 =1.071*15.23/8.96 =1.82 A/S =37.24/8.96 =37.24/8.96 =4.16 F/A=0.6375F/A =0.6375*4.81/37.24 =0.082生熟料N/R差=0.99-0.98=0.0

19、1C/S差=2.10-1.82=0.28A/S差=4.38-4.16=0.22F/A差=0.081-0.082=0.001第六節(jié) 石灰燒制及石灰乳制備一、石灰的種類及其生產(chǎn)方法1.石灰的分類 水硬性石灰 氣硬性石灰2.石灰的特性二、生料石灰所用的原料和燃料的介紹三、工藝流程1.石灰煅燒工序在氧化鋁生產(chǎn)中的任務(wù)為生產(chǎn)提高高質(zhì)量的石灰和高濃度、高純度的二氧化碳氣體。四、石灰煅燒原理1.石灰石主的雜質(zhì)SiO2、Al23O3、Fe2O3等會與CaO反應(yīng)，往往使石灰出現(xiàn)帶有不同顏色的留塊。2.石灰石的分解率：石灰中已分解的CaO占全部CaO的百分?jǐn)?shù)稱為石灰石的分解率。計算公式為：P=（石灰中CaO-石灰

20、中的灼減*56/44）/石灰中的CaO我廠分析報告中報出的為CaOf-石灰中以CaO形式存在的CaO，其余部分可以認(rèn)為為CaCO3（實際還有SiO2等），依次可以重新定位石灰的分解率。例題： 我廠石灰分析結(jié)果為CaOf=85%，假設(shè)其它量的存在形式全部為CaCO3，試求石灰石的分解率。解答：以1噸石灰為基礎(chǔ)進行計算 850/(850+150*56/100)=91%3.影響石灰石分解率的主要因素為爐子的內(nèi)徑，有效高度和石灰石、焦炭的粒度及其均一性。（混料的好壞）五、石灰煅燒1按照石灰石等爐料在豎式爐內(nèi)發(fā)生物理變化和化學(xué)變化的的不同，可以將其沿高度劃分為預(yù)熱區(qū)、煅燒區(qū)（分解區(qū)）和冷卻區(qū)三個區(qū)段。2

21、焦比：以配入的干（濕）焦炭與石灰石的重量比，成為干（濕）焦比。工業(yè)運行過程一般指濕焦比。濕焦比=干焦比/(1-焦炭水分)3.石灰燒制過程中如果焦比控制過高可能出現(xiàn)結(jié)瘤。如果過低，可能出現(xiàn)石灰石分解率降低。4.石灰爐的石層高度一般用爐頂至料面的高度來表示。六、石灰燒制過程主要技術(shù)指標(biāo)對氧化鋁生產(chǎn)的影響1.石灰石分解率高則殘留于產(chǎn)品石灰中的CaCO3含量升高。2.CO2氣體中CO2濃度的穩(wěn)定有利于碳分系統(tǒng)作業(yè)的穩(wěn)定控制。3.CO2氣體中的雜質(zhì)對碳分產(chǎn)品的質(zhì)量有一定影響。七、石灰乳的制備1.氧化鋁生產(chǎn)中制備的石灰乳主要用于燒結(jié)法系統(tǒng)鋁酸鈉溶液的深度脫硅，其次用于拜耳法系統(tǒng)精液過濾的助濾劑，有些純拜耳

22、法廠還用于碳酸鈉的苛化。2工藝原理 水化灰P42 鋁酸鈉溶液化灰P1003.石灰乳的主要指標(biāo) 有效氧化鈣及固含（介紹分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系）第三章 熟料燒結(jié)第一節(jié) 概述一、熟料燒結(jié)的目的1.生料在高溫下個成分之間發(fā)生一系列的物理、化學(xué)變化形成一種致密度較大的、具有一定機械強度的粒狀物料的過程。2.燒結(jié)過程中的相互反應(yīng)主要是在固體之間進行的，因此對生料的粒度有一定的要求。3.生料的粒度愈小，則在燒結(jié)過程中反應(yīng)愈容易。4.熟料燒結(jié)的目的是：P43二、熟料質(zhì)量及其對生產(chǎn)的影響1.熟料的質(zhì)量主要有：氧化鋁含量、A/S、S=、容重、氧化鋁和氧化鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶出率。2.熟料折合比：生產(chǎn)1噸氧化鋁所需要的熟料量。例

23、題： 某氧化鋁廠的熟料氧化鋁含量為38.0%，熟料凈溶出率為92%，試求每噸溶出后進入溶液的氧化鋁量。解答：1000*38%*92%=349.6kg第二節(jié) 熟料燒結(jié)的原理及工藝一、熟料燒結(jié)過程中的主要化學(xué)反應(yīng) P441.在原硅酸鈣的幾種晶體形態(tài)中：a化學(xué)活性最強，B次之、v型最穩(wěn)定，熟料中主要以B形態(tài)存在。a易在低溫及配鈣量不足的條件下生成。二、熟料窯各代的物理化學(xué)變化1熟料窯從冷端到熱端按照物體物料的變化情況可以劃分為：烘干、預(yù)熱、分解、燒成和冷卻五個區(qū)段。五個區(qū)段的長度是相對，具體作業(yè)過程由移動現(xiàn)象。熟料窯各個區(qū)段的物理化學(xué)變化烘干帶：氣體T800250，固體T80120；作用：脫去附著水

24、；預(yù)熱帶：氣體T1000800，固體T120600；作用：脫去結(jié)晶水，硫酸鈉開始還原為硫化物，物料出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象；分解帶：氣體T1500800，固體T6001000；作用：化學(xué)反應(yīng)：Al2O3.2SiO2Al2O3+2SiO2、CaCO3CaO+CO2、NaCO3+Fe2O3Na2OFe2O3+CO2、NaCO3+Al2O3Na2OAl2O3+CO2；大量的CO2氣體生成使物料處于懸浮狀態(tài)。固體物料在900度體積膨脹之最大后，體積開始收縮。硫的還原基本完成。燒結(jié)帶：氣體T大于1500；固體T10001200（1350）；作用：2CaO+SiO22 CaOSiO2； CaOTiO2CaOTiO2；

25、Na2OAl2O32SiO2+4CaONa2OAl2O3+2（2 CaOSiO2）；同時部分還原的硫重新氧化。冷卻帶：氣體T15001000；固體T1200（1300）1000；作用：冷卻熟料預(yù)熱空氣。1.熟料窯的返灰量變小，熟料的成分穩(wěn)定性變差。2.熟料窯烘干帶以對流傳熱方式為主，其余各帶以輻射傳熱為主。三、燒結(jié)溫度范圍和燒結(jié)過程中液相量的控制1在熟料燒結(jié)過程中的液相主要成分為Na2O.Fe2O32CaO.SiO2的固溶體。2.燒結(jié)溫度范圍為近燒結(jié)溫度至過燒結(jié)溫度的區(qū)間。3.燒結(jié)溫度范圍越寬，生產(chǎn)越以控制。四、窯皮產(chǎn)生的機理1.窯皮的作用：保護耐火磚，防止散熱。第三節(jié) 煤粉制備一燃料的燃燒1

26、.燃料：燃燒時能放出大量的熱，且熱量能被有效利用。2.燃燒：實質(zhì)少是快速的氧化反應(yīng)。完全燃燒 不完全燃燒。3.煤氣制備過程實質(zhì)上是一種不完全燃燒過程。4.空氣過剩系數(shù)：實際空氣量與理論空氣量的比值。5.燃燒時，在能保證充分燃燒的情況下，空氣過剩系數(shù)越小越好。6.發(fā)熱量：單位重量或體積的燃料在完全燃燒的情況下所能放出的熱量。區(qū)分低位發(fā)熱量何高位發(fā)熱量。（解釋）7.煤可分為：泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤8.燒成用煤為煙煤，生料用煤為無煙煤。9.工業(yè)上考核煤質(zhì)量的主要指標(biāo)為：發(fā)熱量、揮發(fā)分、硫分、灰分、水分、附著水。10.揮發(fā)分：在隔離控制加熱至850度時揮發(fā)出料的氣體。11.固定碳：分解出揮發(fā)分后的固

27、體可燃物。12.灰分：沒完全燃燒后，殘留的固體礦物灰渣。13.燒成煤灰分升高，將使生熟料控制指標(biāo)差值變化加大。14.水分：15.煤粉的燃燒工藝：燃燒過程可以分為混合、預(yù)熱、燃燒三個階段。一次風(fēng)、二次風(fēng)（解釋）16.熟料燒成過程中應(yīng)盡可能的多用二次風(fēng)以提高熱利用率。二、煤粉制備煤粉制備的主要控制指標(biāo)為：水分和細度。1. 各指標(biāo)對火焰長短的影響P49第四節(jié) 硫在氧化鋁生產(chǎn)中的危害及排除方法一、硫在氧化鋁生產(chǎn)中的危害：增加堿耗，給熟料窯操作帶來困難，給蒸發(fā)操作帶來困難，影響分解。二、生料加煤除硫1.化學(xué)反應(yīng) P502.生料加煤后使硫以FeS的形式隨赤泥外排。3.生料加煤的好處：P514.鞏固效果的措

28、施：P51第五節(jié) 影響熟料窯產(chǎn)能和質(zhì)量的因素一影響熟料窯產(chǎn)能的主要因素熟料窯產(chǎn)能的計算：G=KV例題： 已知生料漿水份40.17%，比重為1670kg/m3，干生料中氧化鋁含量27%，熟料氧化鋁含量38%。某臺熟料窯小時耗生料漿80m3，不考慮燒成過程燒成煤灰的影響，請計算該臺熟料窯小時產(chǎn)熟料量。解答1: 噸熟料需要的干生料量: 38/27=1.4074噸 合1407.4公斤 料漿中含生料比例為: 1-40.17%=59.83% 生產(chǎn)1噸熟料需要的生料漿重量為：1407.4/（59.83%）=2351.66公斤 生產(chǎn)1噸熟料需要的生料漿體積為: 2351.66/1670=1.4082(m3)

29、80m3折合熟料量 80/1.4082=56.81噸/h解答2：1m3生料漿含干生料量: 1*1670*(1-40.17%)=999.16 1kg 生料1噸熟料需要的干生料量: 37/27=1.4074噸 合1407.4kg 1m3生料漿生產(chǎn)的熟料量 999.16/1407.4=0.7099噸 80m3生產(chǎn)的熟料量: 0.7099*80=56.79噸解答3：80m3生料漿含干生料量 80*1670*(1-40.17%)=79932.88kg 折合熟料 79932.88*27/38=56794.44kg=56.79噸1. 影響熟料窯產(chǎn)能的主要因素：熟料窯的結(jié)構(gòu)（平均直徑、長度長徑比、斜度、配方成

30、分的穩(wěn)定程度、生料漿水分的降低、熟料窯熱工制度的穩(wěn)定、熟料窯轉(zhuǎn)速的提高、穩(wěn)定喂料、揚料板的安裝、安全運轉(zhuǎn)率的提高。2. 影響熟料質(zhì)量的因素：生料成分及配比的要求、燒成溫度、煤粉質(zhì)量、生料細度、物料在燒成帶的停留時間等第六節(jié) 降低熟料窯熱耗的途徑主要途徑：提高單產(chǎn)、降低生料漿水分、減少尾氣帶走、減少熟料帶走、減少表面散熱、減少無功熱耗第四章 溶出衡量溶出效果好壞的主要指標(biāo)是熟料凈溶出率（A凈、N凈燒結(jié)法）及礦石氧化鋁溶出率。第六節(jié)燒結(jié)法的熟料溶出一、熟料溶出的目的1.燒結(jié)法熟料的主要物相是鋁酸鈉、鐵酸鈉、原硅酸鈣、鈦酸鈣等。2.熟料溶出就是最大限度的將熟料中的氧化鋁和氧化鈉溶解于溶液制取鋁酸鈉溶

31、液。二、熟料溶出的主反應(yīng)：鋁酸鈉的溶解和鐵酸鈉的水解(P56)1.熟料中鋁酸鈉的溶解是放熱反應(yīng)。三、熟料溶出過程的二次反應(yīng)1.二次反應(yīng)：熟料溶出過程中，原硅酸鈣與鋁酸鈉溶液所發(fā)生的反應(yīng)成為二次反應(yīng)。二次反應(yīng)的結(jié)果是造成氧化鋁和氧化鈉的化學(xué)損失。2.二次反應(yīng)的主要產(chǎn)物為：水水合鋁硅酸鈣、水合鋁硅酸鈉等。關(guān)于二次反應(yīng)原因（解釋）四、熟料濕磨溶出工藝及其技術(shù)條件溶出方法、流程（見教材）1.熟料（濕磨）溶出控制的主要指標(biāo)：Nc、A、ak、赤泥粒度分布五、影響熟料氧化鋁和氧化鈉溶出率的主要條件1.溶出率的計算公式（教材）2.影響溶出率的因素：除熟料外的控制條件有：溫度、NaOH濃度及ak、Nc、細度、時

32、間。計算例題：P59第一節(jié) 拜耳法鋁土礦的溶出溶出工藝的確定主要依據(jù)是鋁土礦的化學(xué)成分和礦物類型。一、鋁土礦中的各種成分在溶出過程中的行為1.氧化鋁水合物在溶出過程中的行為：三水型鋁土礦溶出最容易2.含硅礦物在溶出過程中的行為在我國設(shè)立于脫硅工序的目的在于使高嶺石形態(tài)存在的二氧化硅與溶液提前反應(yīng)從而減少后續(xù)預(yù)熱過程的結(jié)疤形成的可能性。3.含鈦礦物在溶出過程中的行為：無定性氧化鈦 銳鈦礦 板鈦礦 金紅石（化學(xué)活性降低）4.氧化鈣在溶出過程中的行為：消除鈦礦物的有害作用 促進針鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦 活化一水硬鋁石 降低堿耗（介紹高壓溶出過程的反苛化）5.含鐵礦物在溶出過程中的行為 ：針鐵礦向赤鐵礦的轉(zhuǎn)

33、變改變了赤泥的沉降性能，即使是溶出三水鋁石型鋁土礦時要需要添加石灰。6.鋁土礦中其它雜質(zhì)在溶出過程中的行為：硫的增高會是溶液中鐵的含量升高 有機物會是苛性堿變?yōu)樘妓釅A等。二、影響鋁土礦溶出過程的因素1.鋁土礦的礦物組成核結(jié)構(gòu)2.溶出溫度 溫度大于300度后無需添加石灰3.循環(huán)母液苛性堿濃度的影響（鋁酸鈉溶液的苛性比值隨著苛性堿濃度的升高而降低）4.配料苛性比值的影響：配料苛性比值（預(yù)計鋁土礦中氧化鋁的溶出率達到理論溶出率時的溶出液苛性比值）降低溶出液的苛性比值可以通過提高溫度和提高循環(huán)母液Nk來實現(xiàn)。5.礦漿攪拌速度的影響6.鋁土礦的磨細程度：赤泥粒度的重新形成過程7.添加石灰的影響：過度的添

34、加石灰會降低氧化鋁的溶出率。8.溶出時間的影響：溫度越低時間的影響越大。三、高壓溶出過程的技術(shù)控制1.液相指標(biāo)：溶出液的ak2.固相指標(biāo)：赤泥A/S（即礦石溶出率）、N/S（堿的化學(xué)損失） 實際溶出率、理論溶出率、相對溶出率公式的介紹3.溶出條件：溫度（壓力）、時間等四、高壓溶出過程的熱耗分析1.熱量消耗分析2.影響汽耗的因素分析：結(jié)疤 預(yù)熱溫度（熱利用率） 自蒸發(fā)系統(tǒng)液位及冷凝水罐的液位 新蒸汽的溫度壓力（蒸汽帶入熱） 開停車次數(shù)五、鋁土礦的溶出工藝1直接加熱高壓溶出系統(tǒng) 2.單管預(yù)熱壓煮溶出系統(tǒng) 3.雙流法溶出系統(tǒng) 4管道停留管溶出系統(tǒng)六、高壓溶出系統(tǒng)的結(jié)疤及其防治1高壓溶出過程的結(jié)疤：因

35、溶液分解而產(chǎn)生的結(jié)疤 因溶液脫硅及鋁土礦與溶液間的反應(yīng)而產(chǎn)生 含鈦礦物與添加劑及溶液間的反應(yīng)（鈣鈦礦及羥基鈣鈦礦）（高溫段） 一水硬鋁石、鐵礦物、磷酸鹽、含鎂礦物、氟化物及草酸鹽等。2.結(jié)疤的危害：傳熱效率降低3.結(jié)疤的防治：安排形成固體的位置（如：予脫硅 停留缶）4.結(jié)疤的清理 機械清理 火法清理 高壓水清理 化學(xué)清理（主要是堿煮、酸洗）例題： 精礦成份為:A=67%、S=6%，外排赤泥成份為：A=23%、 S=14%，請計算精礦實際溶出率A解答：A=1-(A/S)赤泥/(A/S)精礦=1-1.64/11.17=85.32%第五章液固分離第一節(jié)概述液固分離的方法有：沉降重力沉降 離心分離 過

36、濾加壓過濾和真空過濾重力沉降法：適合處理液固密度相差比較大、固體含量不太高而處理量又比較大的懸浮液，大無法將液體中的固體顆粒完全分離干凈。（赤泥分離洗滌所用沉降槽）真空過濾：一般處理固體含量比較大的懸浮液。（如硅渣的分離，精礦濃密機底流的分離，AH漿液的分離等）加熱過濾：一般處理固體含量比較小的懸浮液，能將懸浮液中的固體顆粒基本處理干凈。（粗液精制、母液浮游物的回收）第二節(jié)重力沉降1重力沉降：固體顆粒較液體密度大，即顆粒所受重力大于浮力，從而使固體顆粒從液體中沉降下來的過程。根據(jù)懸浮液中固體顆粒的多少可以分為：自由沉降、干涉沉降及壓縮沉降，生產(chǎn)中的沉降前期全部為干涉沉降，后期均進行壓縮。（壓縮

37、沉降實質(zhì)上是一種特殊的干涉沉降）2沉降槽內(nèi)懸浮液的沉聚過程：清液區(qū) 顆粒等濃度區(qū) 固體顆粒變濃度區(qū) 沉聚區(qū) 連續(xù)沉降時四個區(qū)同時存在3固體顆粒的沉降性能主要以沉降速度和壓縮性能來表示。一般以沉速和壓縮液固比來衡量。（壓縮液固比只是一種特殊的液固比不同時間可以算出不同的液固比）4影響沉降性能的主要因素斯托克死方程：u=d2(p-p介質(zhì))/(18U介質(zhì)) 從式可知：沉速與d、密度差、溶液粘度有關(guān)。溫度影響粘度，因此溫度過低將影響沉降性能。密度差大則沉速快（增大固體顆粒密度、降低溶液濃度），d的提高一般通過絮凝的辦法來提高顆粒直徑。絮凝過程可以分為吸附和絮凝兩個過程。（因此粒度小時需要添加的絮凝劑多

38、）第三節(jié)過濾1過濾的基本原理：在壓力差的作用下，借助一種能能將固體顆粒截留而讓液體通過的多空介質(zhì)，將固體顆粒從懸浮液中分離出來的過程。l 從過濾過程及介質(zhì)看：過濾可分為表面攔截、深層攔截、深層過濾、濾餅過濾。（精液葉濾過程先打循環(huán)實質(zhì)上就是讓大顆粒形成濾餅后，在進行的過濾過程）l 助濾劑：顆粒大且質(zhì)地均勻的固體顆粒。（氧化鋁生產(chǎn)過程中目前用的為石灰乳實質(zhì)上是水合鋁酸鈣）2過濾工藝2.1加壓過濾（正壓過濾）立式葉濾機、臥式葉濾機、袋慮機、板框壓濾機等。l 加壓過濾機的作業(yè)過程循環(huán)掛餅、正常作業(yè)、卸泥、濾餅沉降。l 關(guān)于葉濾機的的堿洗主要通過堿洗處理AH結(jié)疤，同時通過液體的流動帶走其它結(jié)疤。l 加

39、壓過濾機的優(yōu)勢及其應(yīng)用推動力大，適合于過濾溶液濃度大、粘度大而不易分離的懸浮液。2.2真空過濾（負(fù)壓過濾）轉(zhuǎn)鼓過濾機、平盤過濾機、立盤過濾機等。l 單一作業(yè)過程的基本過程布料、吸濾、卸料。l 串接分離與洗滌同步設(shè)計（如平盤過濾機）。l 過濾介質(zhì)再生。如平盤過濾機的水洗。l 輔助設(shè)備水環(huán)式真空泵。3影響過濾效果的因素3.1液相的粘度：粘度大效果差，可以通過提高溫度使粘度降低，提高過濾速度。3.2.過濾壓力差：壓力差越大，則動力大，速度快。提高正壓設(shè)備的進料壓力、提高負(fù)壓設(shè)備的真空度可提高過濾速度。3.3過濾介質(zhì)：濾布孔徑與過濾固體顆粒尺寸的配合，濾布表面與濾餅的、濾液的親疏性能等。3.4固體物料

40、的物理性質(zhì)：固體顆粒大小的適當(dāng)均一性。第四節(jié)赤泥的分離與洗滌1赤泥漿液的性質(zhì)赤泥漿液鋁酸鈉溶液與赤泥離子組成的懸浮液體系。討論漿液的分離沉降實質(zhì)上是三個方面液相、固相、液固相之間的交合。通過上述因素的分析最后總結(jié)出控制條件和作業(yè)條件。1.1拜耳法赤泥漿液l 拜耳法赤泥漿液的固體物相組成水合鋁硅酸鈉、水合鋁硅酸鈣、含水氧化鐵、鈣鈦礦等。相對量與鋁土礦組成、溶出條件等有關(guān)。該赤泥粒度小、分散度大、部分粒子溶劑化（膠體）。因表面活性大、可能吸附離子形成雙電層。l 拜耳法赤泥的漿液的液相化學(xué)組成鋁酸鈉溶液。赤泥粒子、溫度對穩(wěn)定性有一定的影響。l 影響漿液沉降性能的因素：礦物組成（影響溶液的組成和液相的

41、組成），另外操作條件中的溫度、ak等對固相液相的性能也有一定的影響。2燒結(jié)法赤泥漿液的性質(zhì)l 燒結(jié)法漿液中的固體物相組成原硅酸鈣、含水氧化鐵、鈣鈦礦、水合鋁硅酸鈉、水合鋁硅酸鈣、碳酸鈣等。相對量與鋁土礦組成、配方、溶出條件等有關(guān)。l 溶液組成溶出過程中碳分母液的補充。擬制二次反應(yīng)實質(zhì)上是在提高赤泥的沉降性能。l 影響赤泥沉降的因素：從溶液組成、赤泥組成、相互之間的反應(yīng)分析。2赤泥的分離和洗滌工藝拜耳法赤泥分離前進行稀釋。燒結(jié)法赤泥必須快速分離以減少二次反應(yīng)損失。2.1拜耳法赤泥分離洗滌流程及控制指標(biāo)全過程控制水解為主，指標(biāo)見教材。2.2.燒結(jié)法赤泥分離洗滌工藝全過程以控制二次反應(yīng)為主，指標(biāo)見教

42、材。3拜耳法赤泥漿液稀釋的作用降低濃度：便于赤泥分離和后續(xù)的種分；脫 硅：為產(chǎn)品質(zhì)量及后續(xù)的蒸發(fā)作業(yè)；穩(wěn)定沉降槽的操作：提高過程的指標(biāo)穩(wěn)定性。4衡量洗滌效果的指標(biāo)附液損失和洗滌效率。（概念見教材）4.1拜耳法是在不盡可能少水解的前提下；4.2燒結(jié)法是在盡可能小的二次反應(yīng)損失的前提下。5絮凝劑5.1種類天然高分子、合成高分子。5.2絮凝劑的配置溶解時間、溶解溫度、溶解方法、攪拌速度、配置步棸5.3絮凝劑的使用原則例題： 已知外排赤泥附液成分Nt=3.0g/l，洗滌用熱水Nt=0.8g/l，熱水L/S=2.8，請計算赤泥附液損失。解答：(3.0-0.8)*2.8=6.16kgNa2O/t干赤泥例題

43、： 進入洗滌系統(tǒng)的漿液L/S=6，附液Nt=120g/l，附液比重為1210kg/m3；外排L/S=2.8,附液Nt=3.0g/l,附液比重為1000kg/m3，不考慮洗滌過程堿的其他損失及洗水堿含量，請計算洗滌效率。解答：1-(3.0*2.8/1)/(120*6/1.21)=98.59%第五節(jié)氫氧化鋁的分離與洗滌1氫氧化鋁漿液的性質(zhì)1.1氫氧化鋁漿液氫氧化鋁和鋁酸鈉溶液組成。粒度組成和溶液粘度是影響其分離的主要因素。l 對分級而言，氫氧化鋁粒度較粗、粒度組成比較均勻、固含較低，較易實現(xiàn)分級。2氫氧化鋁的種子分離 3成品氫氧化鋁的分離和洗滌例題： 已知某洗滌后的氫氧化鋁水分為8%，請計算1噸濕

44、氫氧化鋁可以生產(chǎn)多少氧化鋁。（不計焙燒過程各種損失）。解答：1噸濕氫氧化鋁所含干氫氧化鋁量=1000*（1-8%）=920kg 920kg干氫氧化鋁折合氧化鋁量=920*120/（78*2）=920*1.53=708kg (濕氧化鋁折合氧化鋁系數(shù)=708/1000=0.708t/t)第六章脫硅第一節(jié)燒結(jié)法粗液脫硅硅的危害：影響產(chǎn)品質(zhì)量 影響母液S含量進而影響蒸發(fā)作業(yè)。脫硅的實質(zhì)就是使溶液中的S在一定條件下轉(zhuǎn)化為溶解度很小的固體物質(zhì)。一、鋁酸鈉溶液的壓煮脫硅1鋁酸鈉溶液添加晶種的壓煮脫硅 2Na2SiO3+2NaAl(OH)4+aq=Na2OAl2O32SiOnH2O+4NaOH 為提高上述反應(yīng)

45、的速度，通常在中壓，添加晶種的條件下進行。因此稱為壓煮脫硅。 因脫硅條件的不同，析出鋁硅酸鈉的化學(xué)組成和晶體形態(tài)也不相同。如中壓脫硅過程中形成的水合鋁硅酸鈉組成大致為Na2OAl2O31.7SiOnH2O（n=1.82.0），而在拜耳法高壓溶出過程中Na2OAl2O32SiOnH2O中n=1左右。在脫硅過程中也可能形成方鈉石型化合物（溶解度更?。Ｔ诓煌瑮l件下形成的水合鋁硅酸鈉化學(xué)活性也不同，低溫下形成的化學(xué)活性更高一些。（我廠常壓系統(tǒng)的鈉硅渣全部做種子就是基于這個機理）。2S在鋁酸鈉溶液中的溶解度曲線3影響鋁硅酸鈉析出過程的主要因素3.1溫度能提高化學(xué)反應(yīng)速度，溫度高析出的鈉硅渣具有較高的穩(wěn)

46、定性。3.2對于一定溫度、一定ak的溶液，平衡溶液的A/S隨著氧化鋁濃度的升高而降低。（即高濃度下脫硅難度更大一些）3.3在保證鋁酸鈉溶液在脫硅過程及硅渣分離過程穩(wěn)定的前提下，脫硅溶液的ak越低，獲得的脫硅效果越好。3.4脫硅原液中NaCl、Na2SO4、Na2CO3的存在使水合鋁硅酸鈉轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛雀〉姆解c石型化合物，因此這些雜質(zhì)的存在何以提高脫硅深度。（特別是常壓時Na2CO3的作用更為顯著）3.5晶種的質(zhì)量主要指它的表面活性。（介紹我廠的種子活化工藝上），燒結(jié)法的粗液浮游物、鈣硅渣等雖然可作為種子，但從工藝角度講均不合適。（解釋）二、鋁酸鈉溶液添加石灰的深度脫硅1基本原理 3Ca(OH)

47、2+2Na(AH)4+aq=3CaOAl2O36H2O+2NaOH+aq3CaOAl2O36H2O+xNa2SiO3+aq=3CaOAl2O3xSiO2(6-2x)H2O+2xNaOH+aq生成的水合鋁硅酸鈣3CaOAl2O3xSiO2(6-2x)H2O比含水鋁硅酸鈉溶解度更小，因此可以提高脫硅深度，但是在目前的條件下水合鋁硅酸鈣的飽和系數(shù)x=0.10.2之間，和水合鋁硅酸鈉Na2OAl2O31.7SiOnH2O相比，脫去同樣重量的硅具有更大的氧化鋁損失量，因此目前普遍采用兩次脫硅工藝。（第一次生成水合鋁硅酸鈉，第二次生成水合鋁硅酸鈣）。2影響加石灰脫硅的因素2.1ak的影響：NaOH能分解水

48、合鋁硅酸鈣，因此ak升高，脫硅效果將變差。 A濃度的影響：一般情況下僅適用于150g/l以下的溶液。2.2Na2CO3濃度的影響：Nc的升高將使脫硅效果變差。2.3石灰添加量和質(zhì)量 添加石灰量大，則脫硅深度高，但氧化鋁損失量大。 衡量石灰乳的指標(biāo)固含、CaOf2.4溶液中S含量的影響 在深度脫硅過程中，其它條件不變，一脫液浮游物升高將使脫硅深度降低。2.5溫度的影響其它條件不變溫度升高，脫硅深度將提高，因為水合鋁硅酸鈣的飽和系數(shù)升高。三、鋁酸鈉溶液的脫硅工藝1脫硅工藝：多采用兩段或三段 為減少脫硅過程中氧化鋁的損失量，基于水合鋁硅酸鈉的脫硅進行完后必須進行分離在進行二次脫硅。2壓煮脫硅工藝2.

49、1脫硅前必須添加種分母液以提高溶液的ak，保證溶液在脫硅過程的穩(wěn)定性。2.2脫硅機進料壓力的控制目的：防止溶液沸騰（該溫度決定了該處的飽和蒸汽壓）,防止倒料。（直接加熱時蒸汽壓力的控制目的也是為了防止倒壓。）2.3壓煮脫硅目前主要有：直接加熱連續(xù)脫硅、間接加熱連續(xù)脫硅、常壓脫硅等工藝。2.4常壓脫硅主要是從硅渣種子活性或者溶液結(jié)構(gòu)上做工作，使脫硅反應(yīng)在常壓下可以有較高的化學(xué)反應(yīng)速度達到常壓脫硅的目的。第二節(jié)拜耳法脫硅溶液中的二氧化硅成為固體析出的過程稱為脫硅。拜耳法的脫硅過程貫穿于礦漿制備到液固分離的全過程。本節(jié)主要介紹予脫硅及稀釋脫硅。予脫硅的目的在于提前使以高嶺石形態(tài)存在的氧化硅形成在加熱

50、過程中相對穩(wěn)定固體，從而減輕加熱過程加熱面的結(jié)疤。稀釋脫硅的目的主要有：P89一、予脫硅1予脫硅的機理（見教材）：實質(zhì)上在目前添加石灰的溶出工藝中，生成的固相既有水合鋁硅酸鈉也有水合鋁硅酸鈣。2預(yù)脫硅工藝流程（見教材）（第二氧化鋁廠的予脫硅和教材所講有一定區(qū)別主要表現(xiàn)在溶液濃度的不同上在此介紹兩股流分配的比例問題）3影響預(yù)脫硅效果的因素：原始礦物結(jié)構(gòu)、時間、溫度溶液的濃度、晶種石灰的添加量等（一般沒有人去加晶種）4予脫硅的主要條件控制：溫度、時間、石灰添加量5予脫硅效率的計算：（見教材）二、稀釋脫硅：一般為濃度不同的機理脫硅，也有添加石灰的補充脫硅。例題：已知，燒結(jié)法脫硅過程粗液及種分蒸發(fā)母液

51、成分(g/l)如下： 成分名稱NtANcNk粗 液115.38125.8624.07種分蒸發(fā)母液235.8382.97166.43 請計算，要求配制為 ak=1.40的溶液，1m3粗液需要配入的種分蒸發(fā)母液量。(不考慮予脫硅過程造成ak的變化)解答：設(shè)需要加入的種分母液量為x，則可以列如下關(guān)系式: 1.40=1.645*(115.38-24.07)+166.43*x/(125.86+82.97*x) 化簡為: 95.81x=15.81 解答為 x=0.1650（m3）例題：已知，拜耳法系統(tǒng)有關(guān)指標(biāo)如下（g/l）項目NtANkS溶出液232.68246.16206.073.08進行稀釋脫硅后，溶

52、液的硅量指數(shù)為180，請計算因脫硅而造成溶液ak升高的量。解答：以1m3溶出液為計算依據(jù)，稀釋脫硅產(chǎn)物為Na2OAl2O31.7SiO2nH2O，稀釋前溶液中含Nk=206.07kg、A=246.16kg、S=3.08kg。設(shè)脫硅過程硅的損失量為xkg，從鈉硅渣組成看鋁的損失量亦為xkg,則可以列如下關(guān)系式：180=（246.16-x）/(3.08-x),解得：x=1.72kg,則Nk的損失量為0.608xkg，則稀釋后由溶出液中進入的Nk=206.07-0.608*1.72=205.02kg A=246.16-1.72=244.44kg則ak=1.645*205.02/244.44=1.37

53、97 原溶液ak=1.645*206.07/246.16=1.3771因稀釋脫硅造成ak升高量=1.3797-1.3771=0.0026第七章鋁酸鈉溶液的分解第一節(jié)概述一、概述1鋁酸鈉溶液的分解就是采取一定的方法是精液中以過飽和狀態(tài)存在的鋁酸鈉溶液結(jié)晶析出氫氧化鋁的過程。分為種子分解和碳酸化分解2種子分解：向過飽和的鋁酸鈉溶液中添加晶種、降低溫度并不斷攪拌使其分解結(jié)晶析出氫氧化鋁的過程。3碳酸化分解：向過飽和的鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體使其分解結(jié)晶析出氫氧化鋁的過程。4燒結(jié)法采用種子分解和碳酸化分解。種子分解的目的是為脫硅過程提供調(diào)整（提高）粗液苛性比值的母液，分解率一般較低，如55%。碳酸

54、化分解分解率較高，母液經(jīng)蒸發(fā)回頭配料。一般情況下精液碳種比為3：1左右。5拜耳法系統(tǒng)一般只有種子分解，分解率一般在50%左右。二、基本原則：盡可能高的精液產(chǎn)出率（即盡可能高的分解率）；盡可能高的分解槽單位產(chǎn)能（即盡可能高的分解速度）；盡可能好的產(chǎn)品化學(xué)指標(biāo)；盡可能高的產(chǎn)品物理指標(biāo)。三、基本概念衡量分解作業(yè)效果的主要指標(biāo)是：氫氧化鋁質(zhì)量（物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)）、分解率、分解槽的單位產(chǎn)能。（與基本原則一致）1氫氧化鋁的質(zhì)量包括化學(xué)純度和物理性質(zhì)兩個方面。1.1堿法生產(chǎn)氧化鋁的主要雜質(zhì)為SiO2、Fe2O3、Na2O、灼減等。1.2碳分過程中，在硅量指數(shù)一定的情況下，通過控制分解率來控制產(chǎn)品中的SiO2含量。1.3產(chǎn)品氧化鋁中Na2O由氫氧化鋁帶入。氫氧化鋁中的堿有三種來源-晶間堿（晶格位置及晶格間夾雜）、化學(xué)堿（含水鋁硅酸鈉形式存在的堿）、附堿（附液中存在的堿）。其中附堿何以洗去稱為可洗堿，其它為不可洗堿。2分解率：