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1、从矿石中提取氧化铝的方法从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜 耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95%左右。70年代 以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。1、拜耳法系奥地利拜耳（KJ.Bayer）于1888年发明。适于处理含AI2O3高、SiO2低的富矿， 一般要求Al2O365%，Al2O3/SiO27。氧化铁在拜耳法流程中不与碱起反应，只是铁高 赤泥量大，赤泥洗涤复杂，易造成碱和氧化铝的机械损失，但不宜有铝针铁矿。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液 与残渣（赤泥
2、）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢 氧化铝，洗净，并在9501200C温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称 为母液，蒸发浓缩后循环使用。由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解 性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿 可在125140C下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240260C并添加石灰（37%） 的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：设备的大型化和连续操作；生产过程的自动化；节 省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化口
3、J而女。拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3x106 千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石 的铝硅比，即矿石中的AI2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中， SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠（Na2OAI2O31.7SiO2nH2O），随同赤泥排出。矿石 中每公斤SiO2大约要造成1公斤AI2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低， 拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于78。 由于高品位
4、三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新 工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量 的90%以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10%.2、碱石灰烧结法适于处理含硅较高的低品级矿石，要求AI2O3/SiO2为35（或3.5左右），Fe2O3 3CaOAI2O3x SiO2(6-2x)H2O+2(1+x)NaOH分解：2NaOH+CO2-Na2CO3+H2ONaAl(OH)4-Al(OH)3；+NaOH中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟 料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比
5、溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O 和Al2O3的溶出率分别达到9496%和9294%。Al2O3的总回收率约90%,每吨氧化铝 的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿 石，其铝硅比可低至3.5,且原料的综合利用较好，有其特色。3、拜耳一烧结联合法适于处理中等品位的铝土矿，我国主要用混联法，即在拜耳法的赤泥中添加部分低品级 矿石提高烧结法的铝硅比，一般要求Al2O360%，Al2O3/SiO2为57，Fe2O3V10%。 对氧化铝生产而言，硫是很有害的杂质，均不宜采用高硫矿石。联合法可充分发挥两法优点， 取长补短，利用铝硅比较低的铝土
6、矿，求得更好的经济效果。联合法有多种形式，均以拜耳法为 主,而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联 法三种工艺流程。 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3,用于处理拜耳法不能经济利 用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3 的回收率也较高。 并联法是拜耳法与烧结法平行作业，分别处理铝土矿，但烧结法只占总生产能力的 1015%，用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外，还处理一 部分低品位矿石。中国根据本国的铝
7、矿资源特点，发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰 烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿，开创了具有特色的氧化铝生产体系。 用中国的烧结法，可使Al2O3的总回收率达到90%；每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约90公 斤；氧化铝的SiO2含量下降到0.020.04% ；而且在50年代已经从流程中综合回收金属 镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂，使AI2O3总回收率达到 91%，每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤，为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿 开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经 验。根据物理特性的不同，电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状。
铝矿选矿工艺
