国内外铝土矿拜耳法氧化铝溶出对比分析

铝土矿的溶出是拜耳法氧化铝生产中最重要工序之一,不同类型铝土矿需采用不同的溶出工艺。随着国内优质铝土矿储量日益降低,国外进口铝土矿的使用占比越来越大。本文通过对铝土矿平均化学成分及铝土矿管道化矿浆固相铝硅比、苛性碱浓度、溶出分子比、溶出赤泥铝硅比、溶出效率及氧化铝单耗的对比分析可知,进口铝土矿的管道化矿浆固相铝硅比、溶出赤泥的铝硅比、实际溶出率及单耗方面高于国产铝土矿;而在管道化溶出矿浆苛性碱浓度与溶出矿浆分子比方面低于国产铝土矿。     

不同地区铝土矿在矿浆间接加热过程中硅钛行为的研究

介绍了平果矿、河南矿和山西矿在管道间接加热一停留罐强化溶出半工业试验过程中的硅钛行为、结疤规律和清除结疤方法。     

氧化铝强化溶出技术的节能改造

我国铝土矿大多属于一水硬铝石，硬度高，对管道磨损严重，且含有复杂的硅矿物和钛矿物，使得我国强化溶出的能耗较高。管道预热-停留罐溶出装置是很合适的强化溶出装置，但是要选择适宜的脱硅钛装王。为提高矿墓预热温度接近溶出温度并减少矿浆冲淡，采用新蒸汽间接加热高压溶出机组的方法。并提出．要发展微波加热溶出一水硬铝石型铝土矿等新技术，适量进口优质易溶矿。     

氧化铝高压溶出过程管道结疤的特性及清理方法优化

氧化铝生产过程中，高压溶出管道结疤的产生不可避免。结疤会使传热效率降低，能耗增加，生产成本升高。本文在介绍结疤的成分和物相、结疤成因及危害的基础上，分析遵义铝业的高压溶出段结疤清除存在的问题，并对现有的高压水清除法进行优化改进。高压溶出管道结疤形成的机理及物相组成有很大差异，低温段结疤主要为钠硅渣，高温段结疤主要为钙钛矿、羟基钙钛矿。对于低温套管，可以通过提高清洗压力来实现结疤清除；对于高温段，可以使用熔盐加热干烧结合高压水清除的方法消除结疤。生产实践表明，在通盐干烧3～4 h、温度300～320℃、清理压力150 MPa的条件下，高温段套管结疤的清理效果明显改善，换热系数明显提高，均值达到900 W/m²·℃。优化方法取得了较好的清理结疤效果。     

拜耳法溶出技术及装备的比较选择

目前，全世界生产的氧化铝有90％是采用拜耳法生产的。1992之后国内少数铝厂开始采用“管道预热一压煮溶出”和“管道化高温溶出”间接加热溶出技术及装备。自2003年以来这两种溶出技术得到了优化和改造，并广泛应用于工厂生产。本文在实际生产数据和物热平衡计算的基础上，结合理论分析，论述了管道加热一停留罐溶出技术，管道预热一压煮溶出技术及管道化高温溶出技术所适用的不同工况。总结出管道加热一留罐溶出技术是溶出技术中最优的技术。     

硅—钛—硼掺杂金刚石烧结过程的研究

采用x射线衍射分析和透射电镜观察,研究了硅-钛-硼掺杂金刚石在烧结过程中各物相的反应。随着烧结温度的升高,硅、钛分别与金刚石表面石墨化的碳反应生成SiC和TiC,硅与钛反应形成TiSi_2。在1500～1600℃,TiSi_2发生分解,新生的硅和钛与金刚石表面剩余的石墨反应生成相应的碳化物。通过金刚石颗粒间的碳化物的烧结,将金刚石粘结起来。     

氧化铝生产的节能实践与探索

适合我国的氧化铝生产技术 The alumina production technique which is suitable for China 我国铝土矿大多属于一水硬铝石,硬度高,矿石难以磨制,并对管道磨损严重,且含有复杂的硅矿物和钛矿物,使得强化溶出技术难以实施。我国不同地区的铝土矿,溶出性能差别很大,加上国内氧化铝企业装备水平较低,因此能耗较高。     

石灰活性对铝土矿溶出性能和赤泥物相组成的影响

利用盐酸滴定法测定了不同煅烧温度和时间下石灰的活性度，并将不同活性的石灰应用于铝土矿溶出过程。通过探究氧化铝溶出率以及赤泥物相的变化，阐明了石灰活性影响铝土矿溶出性能的原因。研究表明，石灰石在950～1 100℃内煅烧1 h可获得高活性石灰。添加欠烧或过烧石灰进行溶出时，氧化铝的相对溶出率分别为89.72%和89.79%,赤泥物相中均存在一水硬铝石和氢氧化钙。然而，添加正烧石灰进行溶出时，氧化铝的相对溶出率分别为98.35%和97.51%,赤泥物相中一水硬铝石和氢氧化钙相消失，氢氧化钙与钠硅渣反应生成了新的钙霞石物相。     

石灰拜尔法溶出工艺的探讨

针对我国氧化铝生产的实际情况,提出采用石灰拜尔法提高我国氧化铝生产水平的必要性.研究了管道化溶出生产工艺条件下,矿石A/S为10.53和7.59时石灰添加量对溶出赤泥N/S、A/S和赤泥产出率、矿石溶出速度、溶出液硅量指数的影响,探索了适合河南分公司中品位矿石的石灰拜尔法溶出条件.     

石灰拜尔法溶出工艺的探讨

针对我国氧化铝生产的实际情况,提出采用石灰拜尔法提高我国氧化铝生产水平的必要性。研究了管道化溶出生产工艺条件下,矿石A/S为10．53和7．59时石灰添加量对溶出赤泥N／S、A/S和赤泥产出率、矿石溶出速度、溶出液硅量指数的影响,探索了适合河南分公司中品位矿石的石灰拜尔法溶出条件。     

高温X射线衍射测定钒钛磁铁矿氧化过程的物相变化

本文介绍了首次采用高温X射线衍射法代替传统方法,测定攀枝花、钒钛磁铁矿氧化过程的物相变化。绘出了在加Na_2SO_4与不加Ma_2SO_4的条件下,氧化温度与铁、钛物相变化的关系曲线。指出了Na_2SO_4对铁、钛矿物(磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、铁板钛矿和金红石)氧化速度的影响以及对钛矿物向铁矿物中固溶速度的影响。并测定出铁钛过渡相Fe_2O_3·xTiO_2的消长范围,该过渡相与其它钛矿物之间的变化关系。     

浅谈管道加热系统

管道间接加热是管道化溶出系统的重要环节。也是管道化溶出的关键技术。管道化溶出系统中,熔盐的质量、温度、流向及管道结疤的情况是影响溶出系统能否正常运行的几个重要因素，实践证明熔盐与矿浆采用交叉流动方式的克服了顺流时结疤速度加快。运转周期短的缺点，也较好地避免了逆流时溶出系统容易堵塞熔盐夹套等缺点，实现溶出系统的长期稳定远行。     

浓硫酸焙烧钛渣提钛后的滤渣提硅实验研究

研究了从钛渣经浓硫酸焙烧提钛后的滤渣中提硅制备硅酸钙产品的工艺条件,主要工序包括碱溶和钙化。碱溶过程考察了NaOH与滤渣质量比、碱溶温度、碱溶时间以及液固质量比对滤渣中SiO_2提取率的影响,得到的最佳工艺条件为:碱溶温度190℃、NaOH与渣质量比3∶1、液固比4.5∶1、碱溶时间60 min;此条件下滤渣中SiO_2提取率可达74.09%;钙化过程考察了反应温度和反应时间对硅酸钠钙化率的影响,得到的最佳工艺条件为:反应温度100℃、反应时间45min,此条件下硅酸钠的钙化率可达94%。产品硅酸钙粉末含44.36%CaO,主要物相为CaSiO_3,粉末形貌疏松多孔,粒度为微米级。     

硅含量对含钛不锈钢全氧和夹杂物的影响

采用热力学计算和工业试验相结合的方法对不同硅含量下含钛奥氏体不锈钢全氧含量和夹杂物进行了研究。结果表明,随着精炼过程进行,含钛奥氏体不锈钢钢液中全氧含量、夹杂物数量呈逐渐减小的趋势。在AOD冶炼末期,含钛奥氏体不锈钢夹杂物类型为CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO,LF钛合金化前,夹杂物类型为CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2。LF钛合金化后,夹杂物类型主要为CaO-Al_2O_3-MgO-TiO_x球形夹杂物。热力学计算和试验结果具有较好的一致性。在其他条件一致的情况下,硅含量高的炉次跟硅含量低的炉次相比,钢液中氧含量低,夹杂物中钛含量低。     

矿浆配料固含对管道化溶出性能的影响

原矿浆配料的固舍是影响管道化溶出性能的重要因素,通过试验,分析了中铝河南分公司矿浆配料不同固舍对管道化溶出ak、赤泥A／S和N／S、溶出率等指标的影响,为生产提供技术依据。     

浅析氧化铝溶出过程中的乏汽再利用

拜耳法生产氧化铝在我国经过多年的生产应用,特别是管道化溶出技术的逐渐成熟及应用,较大的的提高了新蒸汽热能的利用率,降低了溶出工序的建设成本,提高了溶出工序操作的自动化程度。正是因为管道化溶出在热能利用上的极大优势,所以管道化溶出和利用高温矿浆中闪蒸出的二次蒸汽预热工艺成为目前氧化铝生产最主要的工艺,本文结合氧化铝生产的实践对溶出过程中进行循环应用的二次蒸汽及其乏汽的再利用进行论述。     

铝土矿溶出技术装备大型化发展现状和趋势分析

本文首先介绍了铝土矿溶出技术和装备的发展历程和主要现状,同时在分析影响一水硬铝石铝土矿溶出的因素及技术进步的基础上,重点论述了一水硬铝石的传统压煮溶出技术装备、大型管道化加停留罐溶出技术装备和全管道化溶出技术装备,并分析了三种技术装备的技术特点及其优势。随着近十年中国氧化铝拜耳法生产技术装备由单线小规模、高能耗、低效率向单线大规模、低能耗、高效率的发展转变,装备大型化是氧化铝企业降低成本、节能减排最有效途径之一。大型管道化加停留罐溶出技术装备和大型全管道化溶出技术装备符合大型化趋势的要求,氧化铝大型化技术装备的产能占比将会进一步提升。     

一水硬铝石矿强化溶出新工艺的研究

本文在对一水硬铝石矿硅钛矿物的反应行为以及溶出动力学深入研究的基础上对目前世界上现有的拜尔法强化溶出工艺及装置的特点进行了剖晰和技术比较，认为现有的拜尔法强化溶出工艺技术于较难溶出且矿物组成十分复杂的一水硬铝石型铝土矿都表现某些方面的不足。     

管道化矿浆和熔盐的比热、粘度测试方法的设计

矿浆和熔盐的比热、粘度是管道化溶出工艺过程中的主要热特性参数，它们对流动和传热的影响直接关系到溶出效率。目前针对管道化溶出工艺中的矿浆和熔盐这些特殊物质的比热、粘度还没有专门的研究，本文参照相关资料设计了矿浆和熔盐的比热、粘度测量装置，并模拟工业条件进行了实验研究。     

钛硅黄铜中Si含量对凝固组织及力学性能的影响

通过熔体反应法制备了不同Si含量的钛硅黄铜,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对钛硅黄铜中硬质相的物相组成及三维形貌演变规律进行表征,分析Si含量对钛硅黄铜凝固组织的影响,并结合硬度及拉伸性能检测研究钛硅黄铜中微观组织与力学性能之间的关联性机制。结果表明,随着Si含量的增加,钛硅黄铜中合成硬质相的种类由片状枝晶状AlCu2Ti与六棱柱状Ti5Si3向多面体状Ti5Si4演变,硬质相的体积分数呈现先增加后趋于稳定的趋势;当Si添加量为1.5%（质量分数）时,大量未反应的Si元素促进了γ相基体的出现,合金基体由单一β相转变为β+γ相。Si含量在0.25%~1.5%（质量分数）变化时,钛硅黄铜的抗拉强度和硬度均随着Si含量的增加而持续增加,断后伸长率呈现先升高后降低的趋势,研究认为γ相的出现是合金断后延伸率下降的主要原因;在Si含量为1.0%（质量分数）时,钛硅黄铜的强塑性出现最佳配合,抗拉强度为（551±21） MPa,屈服强度为（276±16） MPa,断后伸长率为6.8%±0.3%。