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氧化铝

钢铁工业作为原料工业,在国民经济中占有重要地位。但是,现在钢铁行业也面临着新的挑战。霍夫曼为您提供全套钢制热交换解决方案,从各种冷却液,润滑油传热到焦炉烟气余热回收,我们始终为您提供最优质的服务。


氧化铝生产工艺

拜耳法生产氧化铝的基本原则如下:

(1) 用NaOH溶液溶解铝土矿,在加入种子或连续搅拌的条件下,将所得的铝酸钠溶液中的氧化铝分离出氢氧化铝,即种子沉淀过程。

(2) 分解后,母液 经蒸发浓缩后即可在高温下溶解出新的铝土矿,即溶解过程。

交替使用这两个过程,您可以通过处理每批矿石获得一批氢氧化铝,这构成了所谓的拜耳工艺循环。

反应方程式如下:

Al 2 O 3 (1or3 )H 2 O + 2NaOH + aq 2 NaAl(OH)4 + aq

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流程介绍

铝土矿是以铝水合物为主要成分的复合硅铝酸盐矿石,其主要化学成分为:Al 2 O 3,SiO 2,Fe 2 O 3,TiO 2,少量CaO 和MgO硫化物,微量化合物镓,钒,磷,铬等元素。工业铝酸钠的主要成分是NaAl(OH)4,NaOH,Na 2 CO 3,Na 2 SiO 4等。一般来说,NaAl(OH)4中的 Na 2 O  称为化合物碱,在NaOH中称为Na 2 O 作为游离碱和Na2 CO 3  称为碳酸碱。碳酸碱和苛性碱统称为总碱。

(1) 用NaOH溶液溶解铝土矿,在加入种子或连续搅拌的条件下,将所得的铝酸钠溶液中的氧化铝分离出氢氧化铝,即种子沉淀过程。

(3) 分解后,母溶液经蒸发浓缩后即可在高温下溶解出新的铝土矿,即溶解过程。

在高压消解前,将原浆在90℃搅拌6~10h,加入氢氧化铝硅酸盐,尽可能将硅矿物转化为硅渣。该过程称为预脱硅。

种子沉淀是在冷却,播种,搅拌条件下使铝酸钠溶液分解,得到具有一定性能的氢氧化铝产品和高分子量的母液用作铝土矿消化的循环母液。

蒸发的主要目的如下: 

(1) 在维持循环系统平衡的过程中消除多余的水分。

(2) 蒸发和冷凝母液,直至其浓度达到铝土矿消化(母液)或原浆(碳酸盐母液)的制备要求浓度;

(3)消除生产过程中积累的杂质。


换热器类型

氧化铝生产的拜耳法:用NaOH溶液溶解铝土矿,在加入种子或连续搅拌的条件下,将铝酸钠溶液中的氧化铝分离出氢氧化铝,该过程中使用的热交换设备如下:

预热器:将原浆加热至90℃,从纸浆中除去硅。

冷凝器:在高压溶解后冷却原浆,用于纸浆稀释。

板式换热器:加热精制铝酸钠溶液,分离得到更多的母液。

蒸发器:蒸发和冷凝整个过程中产生的母液,可用于在高温下溶出新的铝土矿,实现母液的循环收集。

由于铝酸钠,氢氧化钠,碳酸钠,硅酸钠和纸浆中的其他物质,所选的热交换材料应耐碱(如镍),而推荐的预热器和冷凝器应采用管式,以防止纸浆中的颗粒和粘合剂硅铝阻塞机器。

母液可含有钠离子,铝离子,硅离子,钙离子,镁离子,铁离子,钛离子,硫离子等。

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