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氧化鋁燒結爐生產的過程

利用氧化鋁燒結爐的燒結法介紹

燒結法的基本原理

將鋁土礦與一定數量的純堿、石灰(或者石灰石)、配成爐料在高溫下進行燒結,使氧化矽和石灰化合成不溶於水的原矽酸鈣,氧化鋁與純堿化合成可溶於水的固體鋁酸鈉,而氧化鐵與純堿化合成可以水解的鐵酸鈉,將燒結產物(熟料)用稀堿溶液溶出時固體鋁酸鈉便進入溶液,鐵酸鈉水解放出堿,氧化鐵以水合物與原矽酸鈣一道進入赤泥。在用二氧化碳分解鋁酸鈉溶液便可以析出氫氧化鋁,經過焙燒後產出氧化鋁。分離氫氧化鋁後的母液成為碳分母液經過蒸發後返回配料。

燒結法工藝過程簡述

燒結法生產氧化鋁有生料漿製備、熟料燒結、熟料溶出、赤泥分離以及洗滌、粗液脫矽、精液碳酸化分解、氫氧化鋁的分離以及洗滌、氫氧化鋁焙燒、母液蒸發等主要生產工序。

生料漿製備:將鋁土礦、石灰(或石灰石)、堿粉、無煙煤以及碳分母液按一定的比例,送入原料磨中磨製成生料漿,經過料漿槽的三次調配成各項指標合格的生料漿,送熟料窯燒結。

熟料燒結:配合格的生料漿送入熟料窯內,在1200-1300℃的高溫下發生一係列的物理化學變化,主要生產使氧化矽和石灰化合成不溶於水的熟料。熟料窯燒結過程通常在熟料窯(回轉窯)內進行,氧化矽和石灰化合成不溶於水的原矽酸鈣,氧化鋁和純堿化合成可溶於水的固體鋁酸鈉,而氧化鐵與純堿化合成可以水解的鐵酸鈉,並且燒至部分熔融,冷卻後成外觀為黑灰色的顆粒狀物料即熟料。

熟料溶出:熟料經過破碎達到要求的粒度後,用稀堿溶液(生產上稱調整液),在濕磨內進行粉碎性溶出,有用成分氧化鋁和氧化鈉進入溶液,成為鋁酸鈉溶液,而雜質鐵和矽則進入赤泥。

赤泥分離和洗滌:為了減少溶出過程中的化學損失,赤泥和鋁酸鈉溶液必須快速分離,為了回收赤泥附液中所帶走的有用成分氧化鋁和氧化鈉,將赤泥進行多次反向洗滌再排入堆場。

粗液脫矽:熟料溶出過程中,原矽酸鈣不可避免的與溶液發生反應,造成粗液中會有5-6g/l的二氧化矽,這部分雜質將影響成品氧化鋁的質量。為了保證產品質量,粗液必須進行專門的脫矽處理,製成精液,使其中的二氧化矽含量降到0.2以下。脫矽後的固體產物稱為矽渣。矽渣及其附液中含有相當數量的有用成分,所以要返回配料加以回收。

精液碳分:在碳酸化分解槽中進行的,連續不斷的往其中通入二氧化碳氣體,可以使鋁酸鈉溶液分解析出氫氧化鋁,生產上成為碳酸化分解,有部分精液要添加種子進行晶種分解,以製得種分母液,來提高精液的苛性化係數。

氫氧化鋁分離和洗滌:分解後的氫氧化鋁漿液送去沉降分離,並按顆粒大小進行分級,細顆粒做晶種,粗顆粒經過洗滌後送去燒製氧化鋁。分離後的母液(有種分和碳分)送去蒸發濃縮,返回配料。

氫氧化鋁焙燒:氫氧化鋁還有部分附著水和結晶水,在循環爐內經過高溫脫水並進行一係列的晶型轉變,製得氧化鋁。

母液蒸發:將分離後的母液(有種分和碳分),在這裏稱為蒸發原液進過蒸發器濃縮為符合配料要求的蒸發母液,返回配料使用。在蒸發的過程中,又濃縮了流程中的水分,使液量保持了平衡,避免了生產中液量的堵塞。

燒結法工藝流程圖




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