浅谈轻金属氧化铝生产工艺的应用与发展

拜耳法生产氧化铝工艺及氧化铝厂各片区功能:氢氧化钠溶液溶出铝土矿中的氧化铝,铝酸钠溶液与赤泥分离后,与氢氧化铝晶种混合,铝酸钠分解析出氢氧化铝,经过焙烧得到成品氧化铝。析出氢氧化铝后的分解母液,蒸发浓缩后循环利用,再用于铝土矿溶出。     

某高硫铝土矿用硝酸钙脱硫试验研究

贵州某氧化铝厂使用高硫铝土矿,采用拜耳法生产砂状氧化铝。在生产过程中使用高硫铝土矿会对生产设备、分解率、成品质量、排盐苛化等造成影响。本文通过在拜耳法溶出过程中添加硝酸钙进行脱硫,试验表明:高硫铝土矿在进行高压溶出时,随着硝酸钙添加量的增加,溶出矿浆中的FeO的含量就越低;随着硝酸钙添加量的增加,溶出赤泥中NaO的含量在下降,添加硝酸钙能够降低溶出赤泥中的NaO及N/S。     

浅谈氧化铝生产晶种分解工序的二次成核

拜耳法生产氧化铝的过程可以概括为利用苛碱在一定的压力和温度之下浸泡铝土矿使铝土矿中含有的氧化铝溶出制成铝酸钠溶液,溶液经过降温和搅拌同时添加晶种使溶液分解析出氢氧化铝,氢氧化铝经过焙烧得到氧化铝,析出后的溶液经过蒸发浓缩重新溶出新的矿石,一个完整生产循环中的溶液的分解析出成为一个核心环节,本文结合氧化铝工厂的生产实际重点介绍了这一工序的二次成核问题。     

氧化铝赤泥沉降槽泥层界面检测技术开发及应用

拜耳法赤泥分离、洗涤系统现状1.工艺流程拜耳法生产氧化铝的基本原理是:(Ⅰ)用NaOH溶液溶出铝土矿,所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下,溶液中的氧化铝呈氢氧化铝析出,即种分过程。(2)分解得到的母液,经蒸发     

氢化法制备氢化锂的工艺研究

研究了金属锂吸氢速率与温度之间的关系,在金属锂氢化过程中,随温度上升,吸氢速率缓慢上升,在190℃左右达到阶段峰值;之后随着温度上升,吸氢速率下降,在280~480℃之间吸氢速率微弱;当温度大于500℃后,吸氢速率迅速上升,并在665℃左右达到最大值。根据此规律通过实验确定了金属锂的最佳氢化工艺条件:温度665~700℃、压力50~55 kPa,在此条件下制得的氢化锂中氢的平均含量约为12.63%,与氢化锂中氢的理论含量(12.68%)较接近,且产物中氢具有很好的成分均匀性。氢化锂中杂质Fe,Cr,Al,Si含量都低于50×10-6,相比金属锂变化不大。而在坩埚中心处氢化锂中的Na,Ca和Ni含量比其他地方略高。这是由于氢化锂先从坩埚壁处开始凝固,其中心部位最后凝固,凝固过程中Na,Ca和Ni等杂质向中心富集的缘故。     

高硫高碳铝土矿在氧化铝生产中的实践及探讨

遵义某氧化铝厂使用高硫、高碳铝土矿,采用拜耳法生产氧化铝,系统中铝酸钠溶液成分复杂,物料黑而黏稠,对生产过程影响明显,造成氧化铝产品铁含量升高、粒度周期性爆发细化、设备腐蚀、循环效率大幅下降、能耗明显升高等一系列问题。在铝土矿含硫量不超过0.3%的情况下,在高温溶出过程中添加一定量的硝酸钠氧化低价硫,可保证氧化铝产品铁含量满足一级品要求,生产能稳定运行,并在一定程度上减缓对设备的腐蚀。工业试验结果表明,针对进入流程中的低价硫和有机物,氧气湿法深度氧化脱硫脱碳技术不仅可以氧化系统中的低价硫,同时可实现对有机物的部分氧化,效果和成本比添加硝酸钠更好。     

酸法生产金属镓强化除杂过程对回收率的影响

在酸法生产金属镓过程中,以拜耳法氧化铝种分母液为原料,通过选择合适的絮凝剂,使用氢氧化铝作载体,提高工艺操作等手段来强化除杂过程,金属镓的回收率提高至88%以上。     

复杂铝电解质体系中锂盐和钾盐对氧化铝浓度的影响

我国铝电解企业所使用的原料氧化铝来源复杂,特别是富含锂、钾元素,造成锂盐、钾盐在铝电解质体系中大量富集,导致铝电解质成分复杂,对氧化铝的溶解过程造成极大影响。依据大量生产控制数据,解析了氟化锂、氟化钾在复杂铝电解质体系中对氧化铝的溶解性能的影响关系。结果表明,电解质体系中的锂盐、钾盐与冰晶石反应生成氟化锂、氟化钾。在低氟化锂浓度(3.00%)时,氧化铝浓度随着氟化锂浓度的增加而降低;在高氟化锂浓度(3.00%)时,氧化铝浓度随着氟化锂浓度的增加而增加。氧化铝的浓度随着氟化钾浓度的增加而增加;在复杂铝电解质体系中氟化锂的浓度控制在1.50%～2.50%可以保持铝电解过程的最优状态,铝电解质体系中尽量避免含氟化钾。     

高硫铝土矿脱硫技术研究进展

针对高硫铝土矿中含硫量过高对拜耳法生产氧化铝过程的影响，阐述了铝土矿资源的特点以及硫对拜耳法生产氧化铝的不利影响，总结了焙烧脱硫法、添加脱硫剂脱硫法、微生物脱硫法和浮选脱硫法等主要脱硫技术的优缺点，提出了高硫铝土矿脱硫的研究思路，展望了未来发展方向。     

优化拜耳法沉降流程降低碱耗提高氧化铝回收率

拜耳法沉降工序任务分离出铝酸钠溶液及洗涤赤泥中的氧化钠,尽可能的最大回收赤泥附着碱,降低碱耗,同时在洗涤过程中减少氧化铝水解造成氧化铝损失。本论文主要从三个方面进行论述:①从叶滤滤饼浆液回收氧化铝及碱,减少进入洗涤系统的氧化铝及碱,提高洗涤效率;②氢氧化铝洗液进稀释槽,降低进洗涤系统的碱,利用溶出浆液的高温溶化氢氧化铝洗液中氢氧化铝细颗粒,达到回收洗液中细颗粒氢氧化铝的目的 ;③减少对一次洗液浓度的影响因素,从而稳定热水加入量,提高洗涤效率。     

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。     

高硫铝土矿优化溶出过程复合脱硫

将氧化锌和铝酸钡混合研磨后作为复合脱硫剂,在优化溶出工艺基础上,考察矿石硫含量、脱硫剂配比及添加量对氧化铝与硫溶出率的影响。结果表明,硫溶出率随矿石中硫含量增加而显著增加,复合脱硫剂有利于提高氧化铝的溶出效果;氧化锌起到主要脱硫作用,而铝酸钡起到脱碳的作用,脱硫效果不明显。对于硫含量为1.1%的矿石,添加10%理论量的氧化锌时,硫溶出率从原矿的18.4%降低为11.15%,同时添加100%理论量的铝酸钡,硫的溶出率仅降低到9.71%;当添加理论量14%氧化锌和40%铝酸钡时,硫溶出率可降至9.65%。     

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S2-和S2O2-3的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S₂O^2-₃等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S₂O^2-₃含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃,S^2-和S₂O^2-₃的回收率均为95%,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃进行测定,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。     

拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S2-和S2O2-3的测定

采用拜耳法利用高硫铝土矿生产氧化铝时,矿石中的硫在溶出后主要以S^2-和S₂O^2-₃等形式进入生产过程中的铝酸钠溶液,对生产造成一系列的危害。实验通过设计的特殊装置,在含硫的铝酸钠溶液中添加氯化亚锡的盐酸溶液,以氮气为保护气体和载体,生成的硫化氢气体与醋酸镉溶液反应生成硫化镉沉淀,再采用间接碘量法测定S^2-含量;加入硝酸银溶液生成硫代硫酸银、亚硫酸银和硫酸银沉淀,再添加氨水溶解亚硫酸银和硫酸银沉淀,根据硫代硫酸银水解后的硫化银沉淀量计算S₂O^2-₃含量。试验研究了氮气流速、氨水加入量和淀粉指示剂加入量对测定结果的影响。实验方法用于测定3种模拟铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃,S^2-和S₂O^2-₃的回收率均为95%,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)分别为0.12%~0.34%和0.27%~0.57%。按照实验方法对3份贵州某铝厂拜耳法生产氧化铝过程铝酸钠溶液中S^2-和S₂O^2-₃进行测定,S^2-和S₂O^2-₃测定结果的RSD(n=5)分别为0.28%~0.35%和0.32%~0.46%,加标回收率为94%~95%。     

拜耳法流程中碳酸钠升高的原因分析及降低措施

由于铝土矿中钙、镁化合物在溶出过程中形成碳酸碱以及铝酸钠溶液吸收空气中CO2形成碳酸钠等原因,导致流程中碳酸钠浓度升高、溶出率低、蒸发器能耗升高等不利影响。通过抑制反苛化反应、强化结晶析盐、采用机械搅拌以及将拜耳法精液与烧结法精液合流碳分等措施,减少了流程中Nc的循环累积,蒸发母液中Nc浓度由46.59g/L降为30.57g/L。     

选矿药剂氧化石蜡皂对铝土矿浸出过程的影响

研究了选矿药剂氧化石蜡皂在铝土矿浸出过程中的作用和影响.结果表明,氧化石蜡皂对氧化铝的浸出有促进作用.在1t铝土矿中加入0.24kg氧化石蜡皂时,氧化铝的浸出率可提高7.4%,铝酸钠溶液的电导率有所下降,铝酸钠溶液的密度增大,铝酸钠溶液的粘度增大,浆液的压缩液固比减小.氧化石蜡皂做捕收剂不影响氧化铝的浸出及浸出液的性质.红外光谱研究发现,氧化石蜡皂对SiO2的吸附能力强,而对Al2O3和Fe2O3吸附能力弱,氧化石蜡皂适合做铝土矿反浮选的捕收剂.     

塔尔油对铝土矿溶出过程的影响

研究了选矿药剂塔尔油对铝土矿浸出过程的影响和作用机理。研究结果表明，塔尔油对氧化铝的浸出率有促进作用，当塔尔油的加入量为0．12kg／t时，氧化铝的浸出率可提高12．8％。塔尔油的加入使铝酸钠溶液的电导率下降、密度增大、粘度增大，使铝土矿溶出浆液的压缩液固比减小。红外光谱研究发现，塔尔油对SiO2的吸附能力较强，而对Al2O3和Fe2O3吸附能力弱，塔尔油适合做铝土矿反浮选的捕收剂。     

Investigation into the question of complex processing of bauxites of the srednetimanskoe deposit

A new technology of processing raw materials with the use of active alkali is suggested for bauxites of the Srednetimanskoe deposit; bauxite is opened at 300°C for 1 h. This technology makes it possible to increase the recovery of alumina to 94–98% and obtain red slimes and zeolite enriched with iron (58%) and titanium (4.8%); the environmental problem of storing red slimes is resolved. The blast-furnace smelting of such slimes makes it possible to obtain naturally doped cast iron and slag enriched with titanium and rare earth metals. When purifying (desiliconizing) the aluminate solution, a valuable product—sodium aluminum silicate hydrate of the zeolite type—is incidentally obtained.     

Study of the Effect of Hellenic Diasporic Bauxite Addition on Blast Furnace Operations

The blast furnace (BF) operation, as well as the steel‐shop downstream, can derive benefits from adjusting the slag alumina content with the proper addition of bauxite flux to its burden. Additions of 5‐15 kg of bauxite/t hot metal lead to a raise of the alumina content of the resultant BF‐slag from 10% to the level of about 12%. In Hellas extensive deposits of diasporic bauxite exist which, however, are under‐utilized by the alumina refineries due to their rather low solubility during the Bayer‐process. The above BF application, therefore, as an alternative use of the diasporic bauxite, is of great interest to the bauxite producers of Hellas. The influence of the bauxite additions on the metal/slag reactions under BF‐conditions was simulated in the laboratory by smelting BF‐slag with diasporic bauxite additions in a graphite crucible. It was achieved the production of BF‐slags with higher alumina contents under the condition of constant slag basicity. The results show the beneficial effect of the bauxite addition to the quality of the produced hot metal. In accordance to its desulphurization and desiliconization as well as the increase of BF‐slag sulphur capacity and fluidity, a thermodynamic evaluation of the metal/slag reaction in respect of SiO₂ reduction and S‐transfer to the slag in relation to its Al₂O₃ content was carried out. This evaluation led to simple algebraic functions and graphs easily applicable by the BF operators. The attained metallurgical results were verified in comparison to industrial test heats with bauxite additions in the BF‐burden in USA, Canada and Europe.