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铝土矿源材料在立式固溶炉内的物理反应


发布时间:2018-5-25 23:34:00 来源:www.jsxjn.net 浏览次数:

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     铝土矿源材料的铝土矿与一定数量的纯碱、石灰(或者石灰石)、配成炉料在高温立式固溶炉下进行烧结,使氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝与纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,将烧结产物(熟料)用稀碱溶液溶出时固体铝酸钠便进入溶液,铁酸钠水解放出碱,氧化铁以水合物与原硅酸钙一道进入赤泥。在用二氧化碳分解铝酸钠溶液便可以析出氢氧化铝,经过焙烧后产出氧化铝。分离氢氧化铝后的母液成为碳分母液经过蒸发后返回配料。

 
    固溶处理生产氧化铝有生料浆制备、熟料烧结、熟料溶出、赤泥分离以及洗涤、粗液脱硅、精液碳酸化分解、氢氧化铝的分离以及洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发等主要生产工序。
生料浆制备:将铝土矿、石灰(或石灰石)、碱粉、无烟煤以及碳分母液按一定的比例,送入原料磨中磨制成生料浆,经过料浆槽的三次调配成各项指标合格的生料浆,送熟料窑烧结。
熟料烧结:配合格的生料浆送入熟料窑内,在1200℃-1300℃的高温下发生一系列的物理化学变化,主要生产使氧化硅和石灰化合成不溶于水的熟料。熟料窑烧结过程通常在熟料窑(回转窑)内进行,氧化硅和石灰化合成不溶于水的原硅酸钙,氧化铝和纯碱化合成可溶于水的固体铝酸钠,而氧化铁与纯碱化合成可以水解的铁酸钠,并且烧至部分熔融,冷却后成外观为黑灰色的颗粒状物料即熟料。
熟料溶出:熟料经过破碎达到要求的粒度后,用稀碱溶液(生产上称调整液),在湿磨内进行粉碎性溶出,有用成分氧化铝和氧化钠进入溶液,成为铝酸钠溶液,而杂质铁和硅则进入赤泥。
    赤泥分离和洗涤:为了减少溶出过程中的化学损失,赤泥和铝酸钠溶液必须快速分离,为了回收赤泥附液中所带走的有用成分氧化铝和氧化钠,将赤泥进行多次反向洗涤再排入堆场。
粗液脱硅:熟料溶出过程中,原硅酸钙不可避免的与溶液发生反应,造成粗液中会有5-6g/l的二氧化硅,这部分杂质将影响成品氧化铝的质量。为了保证产品质量,粗液必须进行专门的脱硅处理,制成精液,使其中的二氧化硅含量降到0.2以下。脱硅后的固体产物称为硅渣。硅渣及其附液中含有相当数量的有用成分,所以要返回配料加以回收。
精液碳分:在碳酸化分解槽中进行的,连续不断的插片散热器往其中通入二氧化碳气体,可以使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝,生产上成为碳酸化分解,有部分精液要添加种子进行晶种分解,以制得种分母液,来提高精液的苛性化系数。
    氢氧化铝分离和洗涤:分解后的氢氧化铝浆液送去沉降分离,并按颗粒大小进行分级,细颗粒做晶种,粗颗粒经过洗涤后送去烧制氧化铝。分离后的母液(有种分和碳分)送去蒸发浓缩,返回配料。
    氢氧化铝焙烧:氢氧化铝还有部分附着水和结晶水,在循环炉内经过高温脱水并进行一系列的晶型转变,制得氧化铝。
    母液蒸发:将分离后的母液(有种分和碳分),在这里称为蒸发原液进过蒸发器浓缩为符合配料要求的蒸发母液,返回配料使用。在蒸发的过程中,又浓缩了流程中的水分,使液量保持了平衡,避免了生产中液量的堵塞。

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