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1、一、简答 1.氧化铝的生产方法有哪几种？为什么目前工业上几乎全部是采用碱法生产氧化铝的？ 生产方法：碱法、酸法、酸碱联合法、热法 原因：碱法有拜耳法、烧结法、拜耳烧结联合法等流程。拜耳法流程简单，能耗低， 产品质量好，成本低。酸法适合处理高硅低铁铝矿，需要昂贵的耐酸设备，酸的回收 比较困难，从铝盐溶液中除铁也很困难。同理，酸碱法需要的设备要求很高。热法用 的设备是电炉或者高炉，从经济成本看，不合适。故，目前工业上几乎采用碱法生产 氧化铝。 2.烧结法中碳酸钠的作用？ （1）.Ca (OH) 2 还会使溶出赤泥产生膨胀和粘结, Ca (OH) 2 对生产的影响及其二次反 应造成的 Al2O3 损
2、失不能忽视 ,流程中必须有一定浓度的 Na CO 存在。 （2）另外提高碳酸钠可以抑止赤泥膨胀 ,改善赤泥的沉降性能 ,使分离易于操作。但碳酸 钠不能太高 ,否则会影响粗液的脱硅效果。 （3）适当地提高 Na2CO3 浓度(2530g/ l) ,控制较低的溶出温度 ,在使脱硅反应不易进 行 的前提下 ,就可以获得在不明显增大 Na2O 二次反应损失的前提下 ,能够较大幅度地减少 Al2O3 二次反应损失的积累效果。 （4）碳酸钠是引起溶出液中二氧化硅浓度升高的主要原因。随着调整液中碳酸钠浓度的升 高 ,溶出液中二氧化硅浓度升高 ,溶出液的 A/ S 降低 ,熟料氧化铝的溶出率升高; 3.拜耳法
3、种分的影响因素？ （1）分解原液浓度和分子比的影响 原液浓度高，过饱和度低，不利于结晶长大和附聚，产品强度小；分解原液分子比降 低，分解速度、分解率和分解槽单位产能均显著提高。（2）温度制度的影响合理的降温制度能提高分解率（3）晶种数量和质量的影响 （4）搅拌速度的影响 搅拌速度较低的时候对分解影响不大，搅拌速度过高，会产生很多细粒子；需要合理的搅 拌速度（5）分解时间与母液分子比的影响 当其他条件相同时，随着分解时间延长，分解率提高，母液分子比增加。(6) 杂质的影响过量的含硫杂质会使分解率降低；氟、钒、磷等杂质对分解产物的粒度有影响。 4.拜耳法赤泥分离洗涤的一般步骤？（1）赤泥浆液稀释
4、溶出后的赤泥浆液，用赤泥洗液稀释，以便于沉降分离，满足种 分对溶液浓度和纯度的要求。（2）沉降分离 稀释后的赤泥浆液送入沉降槽，以分离出大部分溶液。（3）赤泥反向洗涤 将分离沉降槽底流进行多次反向洗涤，使赤泥附液损失控制在 工艺要求的限度内。（4）粗液控制过滤 经控制过滤浮游物含量低于 0.02 克/升的精液，送往种分工序。 5.赤泥浆液稀释的作用？（1）降低溶液浓度，便于晶种分解。（2）使铝酸钠溶液进一步脱硅。（3）便于赤泥分离6.为了改善赤泥浆液的沉降、压缩性能，可采取的措施有哪些？（1）溶出温度提高到 260 度以上（2）将铝土矿在 500 度左右下焙烧，也使溶出赤泥的亲水性降低。 7.
5、拜耳法赤泥浆液沉降性能差的原因？（1）赤泥粒子很细，50-80%的粒子小于 20 微米，有部分 1-5 微米接近胶体的粒子。（2）赤泥粒子从溶液中吸附某种离子而带同名电荷，形成双电层和动点位。（3）赤泥粒子表面有很厚的溶剂化膜。（4）赤泥粒子在浆液中形成连续的网状空间结构，使赤泥的干涉沉降速度显著降低，压 缩性能变坏。 8.说明碱石灰烧结的基本原理？其工艺流程包括哪几个主要环节？基本原理：使炉料中的氧化物经过高温焙烧转变为铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钠和钛酸钙， 用水或稀碱液溶出时，铝酸钠溶解进入溶液，铁酸钠水解为 NaoH 和 Fe2O3 H2O 沉淀，而 原硅酸钙和钛酸钙不溶成为泥渣。分离出去泥
6、渣后，得到铝酸钠溶液。再通入 CO2 进行碳 酸化分解，便析出 Al（OH）3，而碳分母液经蒸发浓缩后可返回配料烧结，循环使用。 Al（OH）3 经过焙烧即为产品氧化铝。环节：焙烧、溶出、洗涤、蒸发、脱硅、碳分 9.试述碱石灰烧结法熟料的主要矿物组成及其生成反应？（1）铝酸钠（Na2O * Al2O3）Al2O3 + Na2CO3Na2O*Al2O3 + CO2（2）铁酸钠（Na2O*Fe2O3）Fe2O3 + Na2CO3 Na2O*Fe2O3 + CO2（3）原硅酸钙（硅酸二钙 2CaO*SiO2）SiO2 2CaO 2CaO*SiO2Al2O3*2SiO2 + Na2CO3-Na2O*A
7、l2O3*2SiO2 + CO2Na2O*Al2O3*2SiO2 + 4CaO -Na2O*Al2O3 +2（2CaO*SiO2）(4)偏钛酸钙（钙钛石 CaO*TiO2）TiO2 + CaO -CaO*TiO2（5）铝酸钙（CaO*Al2O3） 、铁酸二钙（2CaO*Fe2O3） 、硫酸钠等 10.影响熟料质量的因素？生料成分、生料粒度、煤粉质量、烧结带温度、烧结带的停留时间 11.影响台时产能因素？（1）平均内经 （回转窑）（2）长度 （L/D 表示，L/D 增大，产能增大）（3）转速 （4）斜度 （5）烧结带发热能力 （6）烘干带的烘干能 力 （7）控制生料含水率 （8）安全运转率 12
8、.影响熟料溶出率的因素？（1）熟料性质 （ A/S 比、 熟料配比、 烧结度）（2）生料掺煤（3）溶出条件 （磨细度、溶出液分子比、碳酸钠）（4）溶出温度 （溶出速度、二次反应速度快、赤泥分离）（5）铝酸钠浓度 13.熟料溶出副反应的影响因素 溶出温度 一般控制在 85-95 度为宜 溶出液的分子比 一般 MR=1.20-1.25 为宜 溶出用液中碳酸钠的浓度 溶出过程的时间 溶出液固比 熟料的磨细程度 14.铝酸钠溶液脱硅过程的影响因素？ 温度，提高脱硅温度，可使含水铝硅酸钠结晶析出速度加快。 脱硅时间，脱硅时间越长，脱硅率的增长越慢； 原始溶液的氧化铝浓度。 原始溶液 Na2O 的浓度。其
9、浓度增大时，SiO2 的溶解度增大。 原始溶液中 K2O、Na2CO3、Na2SO4、及 NaCl 的含量 添加晶种 15.添加石灰脱硅的主要影响因素？ 原始溶液的氧化铝浓度 一般控制在 20-150 克/升以下 溶液的碳酸钠的浓度 碳酸钠的浓度较高，添加石灰脱硅的效果不好 溶液中的 SiO2 的含量 石灰的添加量和质量 添加量越多，精液硅量指数越高，但 Al2O3 的损失越大。 温度 提高温度，添加石灰脱硅速度和深度随之提高 16.什么叫拜耳法循环？它的基本过程有哪些？MR 比较低的铝酸钠溶液在常温下添加氢氧化铝作为晶种，而后经过晶种分解过程析 出大部分氢氧化铝溶液即分解母液，它在加热时，可
10、以溶出铝土矿中的氧化铝水合物，这 就是利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替实用晶种分解过程和溶出过程就能处理一批批 铝土矿，从中得出纯的氢氧化铝产品，构成所谓拜耳法循环。过程;溶出、稀释、分解、蒸发 17.说明氧化铝生产过程中进入的水分来源和排除途径？来源：（1）赤泥洗水 （2）氢氧化铝洗水 （3）蒸汽直接加热的冷凝水 （4）原料 带入的附着水和结晶水 （5）非生产用水 蒸发排除 18.生产氧化铝的铝矿类型有哪些？矿中 Al2O3 的含量对生产影响？A/S？矿物：铝土矿 三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石明矾石霞石高岭土 粘土长石硫磷铝锶矿丝纳铝石矿氧化铝含量越高越好。A/S 即铝硅比，代表矿石中全部 Al2O3 含量与 SiO2 含量的重量比，铝硅比越高越好，目 前工业要求铝土矿的铝硅比不低于 3.0-3.5.
