简介拜耳法氧化铝工艺流程

拜耳法是一种重要的铝土矿加工方法，其生产工艺流程主要包括三个阶段：溶出、分解和焙烧。具体来说，整个流程涵盖了矿石的破碎、均化及湿磨、高温高压条件下的溶出、赤泥的分离洗涤、叶滤、种子分解、母液的蒸发，以及最后的AlOH焙烧等多个关键步骤。

铝矿石在进入工厂后，会经过破碎、均化和贮存等工序。随后，这些碎矿石会被送入湿磨工序，其目的是将铝矿石进一步磨细，并与石灰和循环碱液进行三组分配料，以满足高压溶出的要求。该工序的技术条件包括石灰加入量为干铝矿量的7%，循环碱液配入量控制溶出液的αk（苛性化系数）为1.4左右，以及磨矿细度达到-315μm 100%和-63μm 70%～75%。

高压溶出是拜耳法的核心环节，它要求高效的热利用率、低建设投资和易操作性。对于溶出一水硬铝石型矿石，常用的工艺是将原矿浆先进行预热，然后进入预热压煮器中进一步提高温度，最后在反应压煮器中用新蒸汽间接加热到溶出温度。整个溶出过程实现矿浆的间接加热，通过机械搅拌强化传热和传质，使得溶出率高达95%以上。

溶出完成后，矿浆会经过降温、减压和稀释，以便在常压下进行赤泥的分离和洗涤。这一工序通常采用沉降槽，其中深椎沉降槽是工业上的设备。分离后的溢流是产品粗液，经过控制过滤得到精制液后送去种子分解；而底流则是固体残渣，即赤泥。赤泥经过多次沉降反向洗涤回收附液中的碱后，会被送往堆场堆存。这一工序的主要技术条件包括物料温度维持在95℃以上，分离沉降槽的底流固体质量分数达到41%以上，以及通过加入絮凝剂来改善沉降性能。
种子分解是将铝酸钠溶液与种子（细AlOH）混合，通过降低温度和长时间搅拌，使溶液自行分解析出固体AlOH）和液体苛性碱。该工序的关键技术条件包括起始分解温度70℃，终止温度45℃，分解时间持续55～60小时。同时，种子加入量需控制在2.5～5.5的范围内，即加入的Al(OH)₃中的Al₂O₃重量与溶液中的Al₂O₃重量之比。分解率则应达到45%～50%。

氧化铝装置MPR E-Scan在线NK浓度分析仪应用于管道化溶出工段

经过种子分解，我们得到的是固体AlOH）与液体苛性碱液的混合物。通过分级和过滤，这些混合物被分离成种子（细AlOH））、产品AlOH）和分解母液（苛性碱溶液）。种子被送回种分槽循环使用，产品AlOH）经过滤洗涤后送入焙烧工序，而分解母液则送至蒸发站进行处理。

蒸发的目的有三：一是提高溶液浓度，通过蒸去部分水分来满足系统水平衡和高压溶出对碱浓度（Na₂Ok180～230g/L）的要求；二是排除生产过程中积累的Na₂CO₃和Na₂SO₄，它们的溶解度与苛性碱浓度成反比，当碱浓度达到一定值时，它们会以固相从溶液中析出；三是排除生产过程中积累的有机物，这些有机物通常随Na2CO3和Na2SO4的析出而一同被去除。蒸发过程在多效真空蒸发器中完成。

无论采用何种方法得到的AlOH），都需要经过焙烧才能得到产品氧化铝。焙烧的目的是去除AlOH）中附着的水分和结晶水，并使氧化铝的晶型转化为电解所需的晶型。焙烧操作主要控制的是焙烧温度和氧化铝的灼热减量。目前，焙烧所使用的设备已从传统的回转窑转变为流态化焙烧炉，这种转变使得热耗大大降低，回转窑的热耗为502.4×104KJ/t，而流态化焙烧炉的热耗仅为309.8×104KJ/t。此外，焙烧炉所使用的燃料包括煤气、重油或天然气。