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[摘要]：拜耳法生产氧化铝工艺是我国当前最主要的生产方法，该方法适宜处理相对高品位的铝土矿，随着高品位的铝土矿逐年减少，矿石品位日趋下降，导致各种消耗增加，本文通过对低A/S铝土矿的实际生产数据进行研究，找出最佳的控制方法，有效降低拜耳法生产氧化铝的碱耗。
[关键词]：拜耳法 氧化铝 碱耗
中图分类号：TQ424.27 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）29- 0234 -01
前言
我国具有丰富的铝土矿资源，迄今已探明储量为23亿吨，集中分布在山西、贵州、河南、广西、山东等省，但是绝大部分属于高铝、高硅、中低品位的一水硬铝石型铝土矿，占全国总储量的98.46%，此类型矿石有着难磨、难溶等特点，因此，我国氧化铝行业的生产成本普遍偏高。我公司采用的是纯拜耳法生产氧化铝，随着优质铝土矿不断减少，目前的铝土矿A/S只能保证在6～8之间，生产氧化铝的各项消耗指标均有所升高。碱耗这一重要指标与矿石品位及矿石中的二氧化硅含量密切相关，本文针对目前的铝土矿结合实际生产进行研究，通过对碱的化学损失、弃赤泥附液损失、氢氧化铝带走碱损失和其它损失等多个环节进行分析，分析出在现有的生产条件下能达到的最好的控制碱耗的条件，从而为实际生产提供坚实的理论依据。
1、拜耳法氧化铝碱耗的概况
碱耗是指每生产1吨氧化铝所耗用的纯碱或苛性碱的数量，用kg/t—AO 表示，在氧化铝生产中，碱耗是一项重要的技术经济指标，其高低直接影响氧化铝生产成本，在一定程度上反映着氧化铝厂的技术水平和管理水平。
在氧化铝实际生产中，理论上应该是拜尔法生产氧化铝碱耗最低，混联法生产氧化铝碱耗较高。但是由于现在在拜耳法生产氧化铝过程中铝土矿的A/S偏低，导致生产氧化铝烧碱的碱耗达到120 kg/t—AO。然而河南、贵州和山西采用混联法生产氧化铝，2011年的碱耗基本在80kg/t.AO左右。因此，分析探讨拜耳法生产氧化铝降低碱耗的途徑具有非常重要的现实意义。
2、拜耳法生产氧化铝碱耗的分布
3、拜耳法生产氧化铝碱耗的影响因素
从实际生产数据统计中可以看出，碱耗的影响因素有矿石单耗、矿石中SiO2含量、弃赤泥中N/S、弃赤泥中附碱含量及生产过程中跑、冒、滴、漏造成的机械损失，另外，母液循环过程中产生的碳酸钠也将造成苛性碱的损失。
4、降低拜耳法生产氧化铝碱耗的措施
4.1 稳定赤泥C/S，确保石灰的质量和加入量
拜耳法溶出一水硬铝石型铝土矿时，为强化铝土矿的溶出效果，一般需要添加石灰进行溶出，石灰的添加量控制在9%左右。添加石灰的目的是要消除铝土矿中Ti02的影响，减少工艺设备生产大量的结疤。但有实际生产数据表明，赤泥中C/S的变化对一水硬铝石溶出降低赤泥钠硅比（化碱损失）也有一定的效果。但是若加入过量的石灰，在溶出过程中，石灰与铝酸钠溶液及溶液中的硅酸钠反应生成水化石榴石或水合铝酸钙，即3CaO·A1203·XSi02·（6-2X）H20或3Cao.A1203·6H20，减少钠硅渣的生成，有利于降低赤泥钠硅比，但同时A1203的损失可能会增加。所以合理控制赤泥C/S，确保石灰的质量和加入量有利于降低氧化铝生产碱耗。
4.2 提高配矿RP，增加下矿量
在目前的生产工艺条件下，正常生产周期内碱的机械损失变化不大，但其在耗碱总量中所占比例达26%左右。因此为降低碱耗，就必须降低碱的机械损失在碱耗中所占的份额，这就要求在生产周期内增加下矿量，提高氢氧化铝的产出率，降低氢氧化铝的矿石单耗，同时可通过提高循环母液的循环效率，提高氧化铝总回收率来实现高硅铝土矿的产出效果，有效控制氧化铝生产碱耗。
4.3 降低弃赤泥中附碱含量
从附碱损失的生产数据中可以看出，弃赤泥中附碱含量的高低对碱损失的影响比较大，而减少赤泥附碱的方法则是进行多次赤泥洗涤。赤泥洗涤次数视具体情况而定，洗后赤泥再作处理一般洗涤四次左右。赤泥洗涤主要是回收赤泥中夹带的有用成分——氧化铝和碱，拜耳法赤泥经过多次反向洗涤后排放，而赤泥洗液则用于稀释溶出矿浆，有用成分得到充分利用。通过试验可知赤泥洗涤次数的多少对赤泥中可溶性碱损失的影响是比较大的。
4.4 减少氢氧化铝带走碱损失
4.5 碳酸钠和草酸钠苛化回收苛性碱
我公司拜耳法生产氧化铝时，母液每循环一次大约有2%左右的碳酸钠在蒸发过程中以一水碳酸钠结晶析出，还有少部分的草酸钠在分解工序中结晶析出以后被过滤出来，为了减少其中苛性碱的损失，将析出的碳酸钠和草酸钠进行苛化处理，即将一水碳酸钠和草酸钠溶解在母液当中，然后加入石灰乳，回收苛性碱，其苛化反应为：
5、结论
拜耳法生产氧化铝的碱耗影响因数较多，在我公司主要受铝土矿中硅含量高的影响下，生产中控制好石灰的添加量、赤泥洗涤和氢氧化铝洗涤效果、碳酸钠和草酸钠的综合苛化程度、生产过程中的跑、胃、滴、漏的影响，就可以有效控制生产氧化铝的碱耗。
参考文献：
[1]杨重愚.《AO生产工艺学》冶金工业出版杜.1993
[2]杨桂丽.拜耳法生产氢氧化铝的碱耗组成及降低途径. 铝镁通讯 2001年No2
[3] 程 立，李 勇.石灰在高压溶出铝土矿时的作用.贵州工学院学报.1996，25（1）：45-46
[4]杨世杰.平果铝厂赤泥的物相分析.中南工业大学学报.1996.27（5）：570-572
[关键词]：拜耳法 氧化铝 碱耗
中图分类号：TQ424.27 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）29- 0234 -01
前言
我国具有丰富的铝土矿资源，迄今已探明储量为23亿吨，集中分布在山西、贵州、河南、广西、山东等省，但是绝大部分属于高铝、高硅、中低品位的一水硬铝石型铝土矿，占全国总储量的98.46%，此类型矿石有着难磨、难溶等特点，因此，我国氧化铝行业的生产成本普遍偏高。我公司采用的是纯拜耳法生产氧化铝，随着优质铝土矿不断减少，目前的铝土矿A/S只能保证在6～8之间，生产氧化铝的各项消耗指标均有所升高。碱耗这一重要指标与矿石品位及矿石中的二氧化硅含量密切相关，本文针对目前的铝土矿结合实际生产进行研究，通过对碱的化学损失、弃赤泥附液损失、氢氧化铝带走碱损失和其它损失等多个环节进行分析，分析出在现有的生产条件下能达到的最好的控制碱耗的条件，从而为实际生产提供坚实的理论依据。
1、拜耳法氧化铝碱耗的概况
碱耗是指每生产1吨氧化铝所耗用的纯碱或苛性碱的数量，用kg/t—AO 表示，在氧化铝生产中，碱耗是一项重要的技术经济指标，其高低直接影响氧化铝生产成本，在一定程度上反映着氧化铝厂的技术水平和管理水平。
在氧化铝实际生产中，理论上应该是拜尔法生产氧化铝碱耗最低，混联法生产氧化铝碱耗较高。但是由于现在在拜耳法生产氧化铝过程中铝土矿的A/S偏低，导致生产氧化铝烧碱的碱耗达到120 kg/t—AO。然而河南、贵州和山西采用混联法生产氧化铝，2011年的碱耗基本在80kg/t.AO左右。因此，分析探讨拜耳法生产氧化铝降低碱耗的途徑具有非常重要的现实意义。
2、拜耳法生产氧化铝碱耗的分布
3、拜耳法生产氧化铝碱耗的影响因素
从实际生产数据统计中可以看出，碱耗的影响因素有矿石单耗、矿石中SiO2含量、弃赤泥中N/S、弃赤泥中附碱含量及生产过程中跑、冒、滴、漏造成的机械损失，另外，母液循环过程中产生的碳酸钠也将造成苛性碱的损失。
4、降低拜耳法生产氧化铝碱耗的措施
4.1 稳定赤泥C/S，确保石灰的质量和加入量
拜耳法溶出一水硬铝石型铝土矿时，为强化铝土矿的溶出效果，一般需要添加石灰进行溶出，石灰的添加量控制在9%左右。添加石灰的目的是要消除铝土矿中Ti02的影响，减少工艺设备生产大量的结疤。但有实际生产数据表明，赤泥中C/S的变化对一水硬铝石溶出降低赤泥钠硅比（化碱损失）也有一定的效果。但是若加入过量的石灰，在溶出过程中，石灰与铝酸钠溶液及溶液中的硅酸钠反应生成水化石榴石或水合铝酸钙，即3CaO·A1203·XSi02·（6-2X）H20或3Cao.A1203·6H20，减少钠硅渣的生成，有利于降低赤泥钠硅比，但同时A1203的损失可能会增加。所以合理控制赤泥C/S，确保石灰的质量和加入量有利于降低氧化铝生产碱耗。
4.2 提高配矿RP，增加下矿量
在目前的生产工艺条件下，正常生产周期内碱的机械损失变化不大，但其在耗碱总量中所占比例达26%左右。因此为降低碱耗，就必须降低碱的机械损失在碱耗中所占的份额，这就要求在生产周期内增加下矿量，提高氢氧化铝的产出率，降低氢氧化铝的矿石单耗，同时可通过提高循环母液的循环效率，提高氧化铝总回收率来实现高硅铝土矿的产出效果，有效控制氧化铝生产碱耗。
4.3 降低弃赤泥中附碱含量
从附碱损失的生产数据中可以看出，弃赤泥中附碱含量的高低对碱损失的影响比较大，而减少赤泥附碱的方法则是进行多次赤泥洗涤。赤泥洗涤次数视具体情况而定，洗后赤泥再作处理一般洗涤四次左右。赤泥洗涤主要是回收赤泥中夹带的有用成分——氧化铝和碱，拜耳法赤泥经过多次反向洗涤后排放，而赤泥洗液则用于稀释溶出矿浆，有用成分得到充分利用。通过试验可知赤泥洗涤次数的多少对赤泥中可溶性碱损失的影响是比较大的。
4.4 减少氢氧化铝带走碱损失
4.5 碳酸钠和草酸钠苛化回收苛性碱
我公司拜耳法生产氧化铝时，母液每循环一次大约有2%左右的碳酸钠在蒸发过程中以一水碳酸钠结晶析出，还有少部分的草酸钠在分解工序中结晶析出以后被过滤出来，为了减少其中苛性碱的损失，将析出的碳酸钠和草酸钠进行苛化处理，即将一水碳酸钠和草酸钠溶解在母液当中，然后加入石灰乳，回收苛性碱，其苛化反应为：
5、结论
拜耳法生产氧化铝的碱耗影响因数较多，在我公司主要受铝土矿中硅含量高的影响下，生产中控制好石灰的添加量、赤泥洗涤和氢氧化铝洗涤效果、碳酸钠和草酸钠的综合苛化程度、生产过程中的跑、胃、滴、漏的影响，就可以有效控制生产氧化铝的碱耗。
参考文献：
[1]杨重愚.《AO生产工艺学》冶金工业出版杜.1993
[2]杨桂丽.拜耳法生产氢氧化铝的碱耗组成及降低途径. 铝镁通讯 2001年No2
[3] 程 立，李 勇.石灰在高压溶出铝土矿时的作用.贵州工学院学报.1996，25（1）：45-46
[4]杨世杰.平果铝厂赤泥的物相分析.中南工业大学学报.1996.27（5）：570-572