摘要：本文对氧化铝生产中的新工艺和新技术进行了梳理和总结，重点对拜耳法和混联法工艺的改进技术进行了论述，旨在不断提高氧化铝 的生产水平。
关键词：氧化铝；生产工艺；生产技术
1引言
近年来我国氧化铝产能大幅增长，2017年全国累计氧化铝产量近7千万吨。随着全球氧化铝需求量的不断上升，氧化铝生产工艺技术也日臻成 熟平。本文结合从业经验谈一下氧化铝生产中的新工艺和新技术，希望给业内人士一些思路和启发。
2氧化铝生产中新工艺新技术分析
在拜耳法生产氧化铝的过程中，铝土矿中的硅是主要的有害杂质，它不仅造成了氧化钠和氧化铝的损失，严重影响到产品的最终质量；同时 由于钠硅会沉淀粘附在设备的内壁上使设备的传热效率变差，浪费了很多能耗。因此，在拜耳法工艺中，铝土矿的选矿脱硅是十分重要的生 产环节。目前针对铝土矿选矿脱硅的方法主要有三个：化学选矿脱硅、浮选脱硅、生物选矿脱硅。
（1）化学选矿脱硅
化学选矿脱硅是通过将铝土矿焙烧至一定温度，将铝土矿中的叶腊石、高岭石、伊利石等矿物转变成氧化硅，由于氧化硅的高化学活性使得 它能和碱溶液在较低的温度下发生反应，生产的产物溶于稀碱溶液中。由于一水硬铝石经过焙烧后转变成低温条件下不溶于碱液的氧化铝态 化合物，因此可以利用铝矿石中硅、铝矿物在低温条件下稀碱溶液中不同的溶解活性来实现硅和铝的有效分离。
（2）浮选脱硅
浮选脱硅又分为正浮选脱硅法和反浮选脱硅法。
正浮选脱硅：脉石矿物的主要成分是铝硅酸盐，而三水铝石和一水铝石才是铝土矿中的有用物质，正浮选脱硅法的基本原理就是一方面对铝 硅酸盐矿物进行抑制，另一方面对三水铝石和一水铝石进行浮选，浮选多采用阴离子捕捉的方法。
反浮选脱硅：这种方法是一方面对三水铝石和一水水铝石进行抑制，另一方面对铝硅酸盐进行浮选，浮选多采用阳离子捕捉的方法。由于此 种方法比正浮选脱硅法的优势更明显，比如，药用剂量更低，上浮产品产量较小，精矿外表附着的药剂较少便于过滤，水分含量更低等等。 此外，由于铝硅酸盐和一水硬铝石的可磨性能差别较大，更容易实现粗磨矿，在节约能耗和降低精矿含水量方面更有优势。
（3）生物选矿脱硅
生物选矿脱硅法是一种新型的方法，它是利用微生物来对铝硅盐和硅酸盐进行分解，使不溶的二氧化硅转化成可溶物，实现氧化铝的分离。 通过微生物来选矿脱硅，不仅减少了化学药剂的使用，降低了成本，同时也降低和消除了污染源，实现了环保的目标。随着社会各界对环保 的重视，这种选矿脱硅方法有着良好的前景。
3氧化铝生产中新工艺新技术的有效应用
（一）拜耳法工艺改进
（1）双流法溶出工艺
这种工艺是将矿浆分为纯母液部分和高固含矿浆部分分开预热，在预热系统升至一定温度后进行合流，或者合流后再二次预热后再进行溶出 。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种溶出工艺主要应用于三水铝石，不仅可以有效抑制加热设备受热面上的结垢现象，降低了能耗，同时实现了高浓度的循环碱液化灰技 术，是一种矿浆流与高温碱液流罐外混合的溶出办法。
在余热系统中可以配合蒸汽间接加热工艺，即在高压溶出前利用蒸汽套管来预热矿浆，提高矿浆的溶出温度和溶出液浓度，不仅降低了溶出 过程的蒸汽消耗，同时也大大提高拜耳法的循环效率。
（2）选矿浮选药剂
选矿脱硅效果的好坏在很大程度上取决于浮选药剂的优劣。随着化学技术的不断发展，浮选药剂的效能也不断提高。比如，以氧化石蜡皂和 塔尔油制成的捕收剂进行选矿时，可以采用六偏磷酸盐和碳酸钠作为水铝石的调整剂，能够将一水硬铝石-水云母型铝土矿的A/S提高近1倍。
（3）石灰拜耳法技术
在铝土矿的溶出过程中加入过量的石灰使溶出过程的脱硅产物发生转变，比如将方钠石型的汗水铝硅酸钠转变成水化石榴石型的含水铝硅酸 钙。这一过程中的石灰量不仅要保证Ti02反应所需要的石灰量，同时还要满足Si02反应的石灰量。这种技术的关键需要对石灰的添加量进行 有效控制，该技术已被多个氧化铝厂使用。
（二）混联法工艺改进
（1）新并联法
在混联法工艺中，拜耳法用于处理较高品位的铝土矿，尽可能地降低溶出赤泥的N/S和A/S；而烧结法处理全部铝土矿，产生的精液全部进行 碳酸化分解。这两部分产生的赤泥都直接外排。新并联法技术可以使拜耳法溶出赤泥的N/S和A/S进一步降低，减少氧化钠、氧化铝的损失， 烧结法不再配入拜耳法产出赤泥，形成新的并联法法，其特点在于将拜耳法和烧结法各自的优势进行互补，提高烧结法系统产量。
（2）烧结工艺
目前很多铝企业采用了强化烧结工艺，这种强化烧结法通过采用适宜的熟料配方和相应的烧制方法来提高高品位的熟料的生成量，通过熟料 的折合比下降，提高熟料烧成过程中氧化铝能力，利用这种新型烧结工艺可以将熟料的折合比降到3.5t/t，精液的产出率可达3.6m3/t，提高 了生产效率，降低了生产能耗。在烧结过程中，燃料的利用效率也越来越高，比如将煤与废塑料共熔后作为混联法生产氧化铝烧结系统中的 燃料来使用。通过将煤和塑料一起进行破碎，大大提高了两种燃料的颗粒均匀度，用一种喷枪就能进行喷吹，在生产效率和燃料的利用率上 都得到提升。
（3）粗液合流技术
将拜耳法溶出矿浆合流于烧结法脱硅沉降溢流合成新工艺，减少蒸汽的消耗量，降低成本，提高氧化铝产量。将烧结法脱硅后的沉降溢流用 作拜耳法溶出矿浆的稀释液，极大提高了混合后的精液浓度。同时，在保证种子添加量的基础上减少蒸发母液的量，在较低αk条件下脱硅， 减少能耗。用蒸发母液代替种分母液脱硅前加入的方法，提高了脱硅后溶液的浓度和稳定性，混合精液浓度可达170g/L，每吨氧化铝的蒸水 量减少近2吨，达到了节能降耗增效的目的。
4结语
随着氧化铝需求量的不断上升和我国铝土矿资源的紧缺，氧化铝生产企业应继续重视生产工艺和技术的进步，促进氧化铝产业更好的发展。
参考文献：
[1]氧化铝生产工艺，毕诗文，北京：冶金工业出版社，2006
[2]中国铝工业技术发展，肖亚庆，北京：冶金工业出版社，2007
[3]有色金属工业中长期科技发展规划（2006-2020），中国工业和信息化部，2016
论文作者:张莉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
标签：氧化铝论文; 铝土矿论文; 矿浆论文; 工艺论文; 浮选论文; 拜耳论文; 熟料论文; 《基层建设》2018年第18期论文;