《氧化铝制取工——基础知识》.docVIP

概述 铝酸钠溶液的晶种分解 铝酸钠溶液的碳酸化分解 氢氧化铝焙烧 概述 氢氧化铝的焙烧原理及工艺 焙烧过程对氧化铝质量的影响 焙烧炉燃料及燃烧 母液蒸发 概述 母液蒸发原理及工艺 蒸发器结垢的生成及去除 碳酸钠的苛化及回收 氧化铝生产的主要技术经济指标 氧化铝生产的主要消耗指标 降低氧化铝生产消耗的途径 资源的综合利用 氧化铝生产设备 第十一章 固体输送设备 带式输送机 链式输送机 螺旋输送机 斗式提升机 翻车机 堆料机、取料机和堆取料机 气力输送 第十二章 流体输送设备 泵 气体输送设备 第十三章 磨矿及分级设备 球磨机 分级设备 第十四章 煅烧设备 石灰炉 回转窑 焙烧炉 第十五章 液固别离设备 沉降槽 过滤设备 第十六章 压力容器 压力容器根底 氧化铝生产中的压力容器 第十七章　除尘设备 旋风除尘器 袋式除尘器 静电除尘器 第十八章 其他相关设备 各类槽体 降温设备 主要阀体 第三篇 综合根底知识 第十九章 平安及环境保护 平安操作根底知识 平安用电根底知识 环境保护 职业健康与劳动保护 第二十章　相关法律、法规知识 劳动法 平安生产法 环境保护相关法律法规 第二十一章 管理知识 生产管理 技术管理 质量管理 第一篇 氧化铝生产工艺 第一章 氧化铝生产原理 第一节 概　　述 一、氧化铝工业开展概况 1858年吕·查得里提出铝土矿—苏打烧结法生产氧化铝。由于在烧结过程中铝土矿中的Al2O3、SiO2与苏打反响生成不溶性的铝硅酸钠，造成氧化铝和苏打的大量损失。1880年由米尤列尔提出往苏打、铝土矿炉料中添加石灰石，使得烧结过程不生成或很少生成铝硅酸钠，大大减少了氧化铝和苏打的损失，后又改为添加石灰，以至开展成为今天的碱——石灰烧结法，1889—1892年奥地利人K.J.拜耳创造了用苛性碱溶液直接浸出铝土矿生产氧化铝的拜耳法 。 二、氧化铝和氧化铝水合物 〔一〕氧化铝 存在于自然界中的氧化铝称为刚玉〔α—Al2O3〕，是火山爆发后的产物，它在岩石中呈无色的结晶，也可与其它氧化物杂质〔氧化铬和氧化铁等〕染成带色的结晶，红色的叫红宝石，蓝色的叫蓝宝石。 工业氧化铝是各种氧化铝水合物经热分解的脱水产物，按照它们的生成温度可以分为低温氧化铝和高温氧化铝两类。 通常电解炼铝用的氧化铝是α—Al2O3和γ—Al2O3的混合物。α—Al2O3它属于六角晶系，由于有完整巩固的晶格，所以它是所有氧化铝同质异晶体中化学性质最稳定的一种，在酸或碱液中不溶解。γ—Al2O3属于立方晶系，焙烧温度由450℃升高到950℃时，比重由3.22增加到3.5～3.77。γ—Al2O3具有很大的分散性，化学性质较为活泼，易与酸或碱溶液作用。 〔二〕氧化铝水合物 氧化铝水合物是构成自然界各种类型铝土矿的主要成分。结晶的氧化铝水合物通常按所含结晶水数目不同，分为三水型氧化铝和一水型氧化铝两类。目前认为三水型氧化铝的同类异晶体包括：三水铝石、拜耳石和诺水铝石〔或称新三水铝石〕。一水型氧化铝的同类异晶体那么包括一水软铝石和一水硬铝石。 除上述结晶的氧化铝水合物外，还有一种结晶不完善或低结晶氧化铝水合物称之为铝胶。如拟薄水铝石和无定型铝胶其结晶都不完善，它们都属于铝胶类。 —1中。 表1—1 类 别 组 成 名 称 常 用 符 三水型氧化铝 Al2O3·3H2O 三 水 铝 石 Al(OH)3或Al2O3·3H2O 拜 耳 石 β—Al(OH)3或β—Al2O3·3H2O 诺 水 铝 石 β′—Al(OH)3或β′—Al2O3·3H2O2O 一水型氧化铝 Al2O3·H2O 一水软铝石 γ—AlOOH或γ—Al2O3·H2O 一水硬铝石 α—AlOOH或α—Al2O3·H2O 铝 胶 Al2O3·nH2O 拟薄水铝石 α—Al2O3·nH2O〔n=1.4～2.0〕 无定型铝胶 Al2O3·nH2O〔n=3～5〕 三、铝电解生产用氧化铝 铝电解生产用氧化铝主要由α—Al2O3和γ—Al2O3所组成。氧化铝的质量直接影响所得金属铝的纯度和铝电解生产的技术经济指标。因此，作为铝电解生产原料的氧化铝对其化学纯度和物理性质都有一定的要求。 〔一〕氧化铝的化学纯度 氧化铝除主要含有Al2O3外，往往含有少量的SiO2、Fe2O3、Na2O和H2O等杂质。 电解用氧化铝必须具有较高的化学纯度，这是因为其中所含比铝更正电性元素的氧化物杂质〔如：SiO2、Fe2O3等〕，在电解过程中这些元素将首先在阴极析出，进入金属铝中，使电解出的金属铝纯度不高。而氧化硅和比铝更负电性的金属氧化物杂质〔如Na2O等〕，那么与电解质作用，改变了电解质的正常组成，不利于电解操作，生成的SiF4那么是