高压溶出基础知识ppt课件.ppt
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1、2009年3月29日,开曼铝业,高压溶出,一、概述,铝土矿的溶出过程一般是在高压、高温、高碱条件下进行的。溶出车间主要任务: 溶出车间的主要任务是:将原料车间送来的原矿浆进行预脱硅,再将预脱硅矿浆和补充循环母液混合后的调整矿浆压入高压溶出,使矿石中的氧化铝有用成分充分反应生成铝酸钠溶液,并用一次洗液稀释成合格浆液送往沉降车间。将合格的新蒸汽冷凝水及时返送回热电,不合格的新蒸汽冷凝水及闪蒸二次含碱冷凝水送往沉降热水站。 。,高压溶出,二、铝土矿及循环母液的主要成分,有用成分:氧化铝(Al2O3)(主要有用成分)、镓杂质:氧化硅(SiO2)、氧化铁(Fe2O3)、 氧化钛(TiO2)、碳酸盐,高压
2、溶出,1.拜耳法生产中所用铝土矿的主要成分,苛性钠(NaOH),铝酸钠NaAl(OH)4,碳酸钠(Na2CO3),高压溶出,2. 溶出所用循环母液的主要成分,三、铝土矿各种成分在溶出过程中的行为,铝土矿在溶出过程中发生的主要反应是氧化铝水合物的溶出。溶出过程中绝大部分的杂质多进入赤泥中,但也有少量的杂质溶解于碱液中,杂质在溶出过程中的反应也影响到氧化铝生产的技术经济指标。,高压溶出,铝土矿中所含的氧化铝水合物在溶出时与循环母液中的NaOH作用生成铝酸钠进入溶液,形成铝酸钠溶液。 反应方程式: Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq=2NaAl(OH)4+aq aq为液相中反应 这是溶出过
3、程的主反应。,高压溶出,1.氧化铝水合物溶出时的行为,SiO2在溶出过程中的行为取决于它的矿物组成、溶出温度和溶出过程的时间。 游离状态的SiO2 和石英只有在较高的温度下(150)才开始和铝酸钠溶液起反应。如果在低温下溶出三水铝石,这部分SiO2将转移到赤泥中被分离出去。 而以硅酸盐状态存在的氧化硅在溶出过程中于碱液作用生成Na2SiO3进入溶液中,Na2SiO3随即与溶液中的铝酸钠发生脱硅反应生成含水铝硅酸钠(钠硅渣) (Na2OAl2O31.7SiO2nH2O)进入固相赤泥中。 高压溶出过程铝酸钠溶液的硅量指数一般达150-200。,高压溶出,2. 氧化硅在溶出过程中的行为,SiO2在A
4、l2O3生产中的危害: 生成含水铝硅酸钠,造成Na2OK和Al2O3的损失。按Na2OAl2O31.7SiO2nH2O分子式计算,每公斤SiO2造成0.608公斤的Na2OK和1公斤Al2O3的损失,因而拜耳法只适应于处理低硅优质铝土矿。 由于溶出液在流程中发生脱硅反应,造成管道和设备器壁上产生结疤。 残留在铝酸钠溶液中的SiO2在分解时会随Al(OH)3一起析出,影响产品质量。 因此,在生产过程中要控制和减少SiO2的有害作用。,高压溶出,铝土矿中的含钛矿物以金红石和锐钛矿存在。 氧化钛与苛性钠溶液作用生成钛酸钠Na2O3TiO22H2O。 造成Na2O的损失。 生成的钛酸钠会在一水硬铝石的
5、表面形成一层致密的保护膜,使溶解过程恶化,Al2O3溶出率降低。(但氧化钛对三水铝石的溶解起不到阻碍作用,对一水软铝石的阻碍作用也小得多。 ),高压溶出,3. 氧化钛在溶出过程中的行为,消除TiO2危害的有效措施:在铝土矿溶出时添加石灰 此时TiO2与CaO生成结晶状的钛酸钙Ca2OTiO2(松脆多孔、极易脱落),使Al2O3的溶出过程不再受到阻碍,也降低了Na2O的消耗。,高压溶出,1)氧化钙的来源: 工艺流程中添加石灰 铝土矿本身含有石灰(在原矿浆中氧化钙以Ca(OH)2形态参与反应),高压溶出,4. 氧化钙在溶出过程中的行为,2)氧化钙的行为 在原矿浆的制备、储存过程以及压煮后矿浆的自蒸
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