浅议一水硬铝石拜耳法生产氧化铝的脱硅

介绍一水硬铝石拜耳法生产氧化铝过程中的原料脱硅、高压溶出前预脱硅及外排赤泥脱硅,指出脱硅贯穿于氧化铝生产全过程。     

浅议一水硬铝石拜耳法生产氧化铝的脱硅

介绍一水硬铝石拜耳法生产氧化铝过程中的原料脱硅、高压溶出前预脱硅及外排赤泥脱硅，指出脱硅贯穿于氧化铝生产全过程。     

贵州某高硅铝土矿焙烧预处理试验研究

以贵州某高硅铝土矿为研究对象,开展了焙烧-预脱硅试验研究,确定了焙烧预脱硅工艺的最佳条件。在最佳条件下,SiO2的液计脱除率为80．11％,渣计为78．06％,矿物中大部分的硅被除去。预脱硅后矿物铝硅比（A／S）达23．53,预脱硅效果好,满足拜耳法生产氧化铝要求。     

技术成果

低温拜耳法预脱硅工艺近日,中国有色金属工业协会在山东省淄博市主持召开由山东铝业股份有限公司承担的《低温拜耳法预脱硅工艺的研究》项目科技成果鉴定会。专家认为,项目针对三水铝石管道化溶出器的结疤问题开展了工艺技术研究,提出了减缓管道结疤的技术方案,完成了实验室研究和工业试验,并已被年建设63万t氧化铝方案采用。且项目具有以下特点和创新点:①研究并发现了高岭石是产生结疤的主要矿物。经测定,在90~100℃的条件下,高岭石可很快溶解,在保温停留过程中,钠硅渣逐渐生成,溶液中的硅含量逐渐减少,减缓了结疤;②针对三水铝石型铝土矿…     

烧结法脱硅新工艺的探索

选择拜耳法末次赤泥、溶出赤泥及活化赤泥作为脱硅晶种 ,研究了常压下粗液成分、晶种类型及晶种添加量对脱硅过程的影响规律。试验表明 :活化赤泥的脱硅效果优于拜耳法末次赤泥及溶出赤泥 ,且脱硅溶液硅量指数可达到指标要求。     

山西高铁铝土矿溶出工艺试验研究

本文以山西某地高铁一水硬铝石为原料,结合氧化铝生产实践,开展了预脱硅、拜耳法溶出和赤泥沉降分离试验,考察了配料赤泥铝硅比(A/S)和石灰添加量(按石灰中CaO合占矿石总量的质量分数计,下同)对矿石溶出效果、赤泥沉降性能等的影响.结果表明:高铁铝土矿在100℃下预脱硅8 h,预脱硅率(ηSi)和预脱钛率(ηTi)随石灰添...     

碱溶—碳分法生产氧化铝溶出效果研究

NaOH溶液溶出铝土矿是碱溶—碳分法生产氧化铝新工艺的核心技术之一。采用现有拜耳法生产设备进行预脱硅和高压溶出试验,研究用NaOH溶液溶出不同铝硅比(A/S)一水硬铝石型铝土矿的溶出效果,确定了适宜的工艺条件,并与生产现场拜耳法蒸发母液溶出的效果和生产效率进行了对比。结果表明,矿石的实际溶出率(η_实)随矿石A/S、苛性碱质量浓度(N_K)、配料分子比(α_(k配))和配料溶出率(η_配)的升高而升高,随石灰添加量的增加呈先升后降的趋势;在相同工艺条件下,现场母液与NaOH溶液溶出的效果基本保持在相同水平,但相同体积的NaOH溶液溶出矿石量是现场蒸发母液的1.71倍,循环效率则是现场蒸发母液的2.16倍;碱溶—碳分工艺预脱硅溶出的适宜条件为:矿石A/S4.0、预脱硅温度98℃、预脱硅时间6h、N_K=200g/L、石灰添加量11%、α_(k配)=1.3～1.5、η_配=90%、溶出温度273℃、溶出时间40min,此条件下A/S=8.65矿石的η_实可达87.75%。     

信息报道

中铝公司研发完成的氧化铝行业拜耳法溶出料浆高温脱硅及赤泥分离工业试验成果到达国际领先水平近日,由郑州研究院完成的氧化铝行业拜耳法溶出料浆高温脱硅及赤泥分离工业试验项目,通过中国有色金属工业协会组织的成果鉴定,整体技术达到国际领先水平。该项目自主研究开发了拜耳法溶出料浆高温高浓度脱硅工艺和具有特殊结构的高温压力沉降器;成功开发了一水硬铝石高浓度、高固含拜耳法溶出料浆高温脱硅和赤泥分离工艺技术。该项目对拜耳法氧化铝生产提高循环效率、降低蒸发量、系统节能等具有重要意义,具有较好的推广应用前景。     

高压溶出铝土矿时硅钛矿物的相变化

本文就CaO对铝土矿中各矿物溶解和赤泥相变的作用,以及我国拜耳法生产过程中硅钛矿物的相变规律进行了较深入的研究,并给出了我国氧化铝的理论溶出率计算公式。     

一水硬铝石拜尔法生产氧化铝脱硅过程

本文阐述了一水硬铝石拜尔法生产氧化铝的脱硅过程。文章主要从铝土矿选矿脱硅、原矿浆预脱硅、高压溶出过程脱硅、稀释脱硅、铝算钠溶液深度脱硅等五个方面阐述生产过程中的脱硅方法。     

K+对拜耳法溶出过程中含钾铝土矿反应行为的影响

用不同K~+浓度的铝酸钠溶液进行了含钾铝土矿的拜耳法溶出试验和溶液脱硅试验。结果表明,在30.19～301.94g/L内,溶液中K~+浓度的变化对氧化铝溶出率和溶出赤泥N/S的影响较小;随着溶液中K~+浓度的升高,铝土矿中K_2O的表观溶出率显著降低,但无法完全阻止K元素在溶出过程中进入溶液。在溶液中K~+浓度≤155.28g/L条件下,K~+取代Na~+进入钠硅渣晶格的难度大,工厂溶液中K~+的平衡浓度预计会远高于当前的水平。应用含钾铝土矿生产的企业必须采取除钾工艺措施才能有效控制生产系统中钾含量的升高。     

预脱硅及石灰配比对铝土矿溶出性能的影响

针对在氧化铝溶出生产过程经常出现溶出效果和脱钠效果突然恶化的情况,对遵义地区几个主要矿点的铝土矿开展溶出试验。在参照生产上常规石灰配入量,溶出温度265℃、溶出时间60min、分子配比1.4的条件下,铝土矿1和2未经预脱硅处理得到的溶出效果和脱钠效果都非常差,大幅增加石灰配入量或通过14h预脱硅处理后情况可以得到明显改善,原因是长时间预脱硅提高了碱液对铝土矿细小缝隙的浸润以及铝土矿与石灰的接触程度,还消除了部分石灰活性不足的问题,起到了与增加石灰添加量一样的作用,消除了铝土矿中钛杂质对溶出性能的严重影响。建议工厂在设计、生产中增加或强化预脱硅生产工序,可以有效解决混入的难溶铝土矿问题,减少生产中苛性碱、铝土矿和石灰的消耗损失。     

高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量

研究了高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量的规律及控制机理。结果表明,在温度90℃、氧化钠浓度120g/L、反应时间2.5h、液固比3∶1的最佳条件下,脱硅灰中化学碱氧化钠含量为2.8%,铝硅比由1.30提高到2.12,氧化硅溶出率39.4%,氧化铝溶出率0.6%,实现了高铝粉煤灰预脱硅后碱含量最低且预脱硅效率最大化。     

新技术与成果

从含硅矿物的铝土矿中分选铝土矿精矿的方法一种从含硅矿物的铝土矿中分选铝土矿精矿的方法,从各种品位的含硅矿物的铝土矿中除去硅矿物,选出铝土矿精矿,供拜耳法氧化铝生产用。其特征是用铝酸钠溶液处理铝土矿,使铝矿物和硅矿物相互充分解离,再用物理分选的方法采用分级设备,根据铝矿物和硅矿物轻度和比重的差异进行分选,得到高品位铝土矿精矿。本发明方法简单、流程短、成本低、矿石A/S提高较大还能结合现有拜耳法氧化铝生产流程,为氧化铝生产提供一种新工艺。     

黄铁矿在拜耳法溶出过程中的反应行为研究

对铝土矿中含硫矿物黄铁矿在拜耳法溶出过程中的反应行为进行了研究.热力学分析表明：在373～573 K的温度范围内,黄铁矿分解反应的吉布斯自由能都为负值,且随着温度的升高而减小,说明黄铁矿容易与碱液反应.实验研究表明：在原矿浆预脱硅条件下（温度约为100℃,时间8~10 h）,黄铁矿中会有超过一半的硫反应进入溶液;而在铝土矿高温溶出过程中,绝大部分黄铁矿都将反应,硫会进入铝酸钠溶液中;黄铁矿经高温溶出后的溶液在降温静置后会析出墨绿色物质,该物质为氢氧基硫代铁酸钠（Na2[FeS2（OH）2].2H2O）,是一种羟基铁硫聚合物.     

含铝硅矿物预脱硅工艺研究进展

根据国内外含铝矿物预脱硅研究结果,简述了化学法预脱硅、生物法预脱硅和物理法预脱硅的优缺点,并提出了借鉴铝土矿预脱硅法,对粉煤灰先进行改性处理然后预脱硅的建议,使粉煤灰得到有效综合利用。     

氢氧化钠循环母液杂质对高铝粉煤灰预脱硅过程的影响

以高铝粉煤灰为原料进行预脱硅,在预脱硅过程中控制氢氧化钠循环母液中碳碱浓度和氧化铝浓度,研究两种杂质成分对预脱硅过程液相成分、液相黏度和脱硅粉煤灰铝硅比变化的影响。结果表明,随着循环母液中碳碱浓度的提升,液相中的氧化硅含量稍有下降,脱硅灰的铝硅比呈小幅下降趋势,循环母液中的碳碱浓度的提升会增大液相的黏度,对过滤过程不利,应将碳碱浓度控制在10g/L以下。循环母液中的氧化铝会与脱硅液中的氧化硅反应生成羟基方钠石等沸石类前驱体,从而降低脱硅液中的氧化硅浓度和脱硅灰的铝硅比,增加脱硅灰中化合碱含量,生产中循环母液中氧化铝浓度不应超过3g/L。     

低温拜耳法赤泥高温溶出行为

赤泥是氧化铝生产过程中排放的强碱性固体废物,尤其对于三水铝石矿低温拜耳法产生的赤泥,其中含有大量的Al₂O₃未被溶出,造成资源的极大浪费。以低温拜耳法赤泥为原料,通过高温溶出回收其中的Al₂O₃,系统研究了石灰添加量、循环母液苛碱浓度、溶出温度、固含、溶出时间对Al₂O₃溶出性能的影响规律,获得了溶出过程中物相转变机理和溶出动力学。结果表明：低温拜耳法赤泥高温溶出过程中,Al₂O₃溶出率随苛碱浓度、溶出温度、时间的增加而增加,随着石灰添加量和固含的增加而降低。推荐Al₂O₃的溶出条件为：固含500 g/L、苛碱浓度210 g/L、溶出温度270℃、溶出时间60 min、溶出过程不添加石灰,在此条件下Al₂O₃溶出率为50.36%,溶出液硅量指数为260。Al₂O₃溶出过程受内扩散控制...     

采用深度脱硅新工艺提高烧结法氧化铝质量

<正> 我厂所用铝土矿系低品位一水硬铝石,采用碱石灰烧结法生产氧化铝。为了降低氧化铝含硅量,先后采用了“高浓度CO_2分解工艺”和“钠硅渣不分离二次脱硅工艺”,大大缩小了产品质量与拜耳法的差距。自六十年代以来,我们又进行了深度脱硅的小型试验和半工业试验,特别是通过多年的工业     

预脱硅效果及矿石中的SiO2在矿浆加热的行为研究

在实验室条件下,以贵州矿为代表,研究了一水硬铝石型铝土矿的预脱硅效果及矿石中SiO2在矿浆加热时的行为,并与河南矿的预脱硅效果作了比较,为解决一水硬铝石型铝土矿在强化溶出过程中的结疟问题和氧化铝生产今后的技术改造提供了有价的信息。