氫氧化鋁

堿石灰燒結(jié)法的主要化學(xué)反應(yīng)如下：

燒結(jié)：

Al2O3+Na2CO3─→Na2O?Al2O3+CO2

Fe2O3+Na2CO3─→Na2O?Fe2O3+CO2

SiO2+2CaCO3─→2CaO?SiO2+2CO2

TiO2+CaCO3─→CaO?TiO2+CO2

熟料溶出：

Na2O?Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）

Na2O?Fe2O3+2H2O─→Fe2O3?H2O↓+2NaOH（水解）

圖2

脫硅：

⒈7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O↓+3.4NaOH

3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO?Al2O3?x SiO2?(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH

分解：

2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O

NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH

中國(guó)堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的主要技術(shù)成就是：在熟料燒成中采用低堿比配方，在熟料溶出工藝中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出時(shí)的副反應(yīng)損失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分別達(dá)到94～96%和92～94%。Al2O3的總回收率約90%，每噸氧化鋁的Na2CO3的消耗量約95公斤。堿石灰燒結(jié)法可以處理拜耳法不能經(jīng)濟(jì)地利用的低品位礦石，其鋁硅比可低至3.5，且原料的綜合利用較好，有其特色。

堿石灰燒結(jié)法的常用流程見(jiàn)圖2

拜耳燒結(jié)聯(lián)合

可充分發(fā)揮兩法優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，利用鋁硅比較低的鋁土礦，求得更好的經(jīng)濟(jì)效果。聯(lián)合法有多種形式，均以拜耳法為主，而輔以燒結(jié)法。按聯(lián)合法的目的和流程連接方式不同，又可分為串聯(lián)法、并聯(lián)法和混聯(lián)法三種工藝流程。

① 串聯(lián)法是用燒結(jié)法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3，用于處理拜耳法不能經(jīng)濟(jì)利用的三水鋁石型鋁土礦。擴(kuò)大了原料資源，減少堿耗，用較廉價(jià)的純堿替燒堿，而且Al2O3的回收率也較高。

② 并聯(lián)法是拜耳法與燒結(jié)法平行作業(yè)，分別處理鋁土礦，但燒結(jié)法只占總生產(chǎn)能力的10～15%，用燒結(jié)法流程轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的NaOH補(bǔ)充拜耳法流程中NaOH的消耗。

③ 混聯(lián)法是前兩種聯(lián)合法的綜合。

中國(guó)根據(jù)該國(guó)的鋁礦資源特點(diǎn)，發(fā)展出多種氧化鋁生產(chǎn)方法。50年初就已用堿石灰燒結(jié)法處理鋁硅比只有3.5的純一水硬鋁石型鋁土礦，開(kāi)創(chuàng)了具有特色的氧化鋁生產(chǎn)體系。用中國(guó)的燒結(jié)法，可使Al2O3的總回收率達(dá)到90%；每噸氧化鋁的堿耗（Na2CO3）約 90公斤；氧化鋁的SiO2含量下降到0.02～0.04%；而且在50年已經(jīng)從流程中綜合回收金屬鎵和利用赤泥生產(chǎn)水泥。60年初建成了拜耳燒結(jié)混聯(lián)法氧化鋁廠，使Al2O3總回收率達(dá)到91%，每噸氧化鋁的堿耗下降到60公斤，為{gx}率地處理較高品位的一水硬鋁石型鋁土礦開(kāi)創(chuàng)了一條新路。中國(guó)在用單純拜耳法處理高品位一水硬鋁石型鋁土礦方面也積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)物理特性的不同，電解用氧化鋁可分為三類：砂狀、粉狀和中間狀（表3）。

鋁工業(yè)在研制和采用砂狀氧化鋁，因?yàn)檫@種氧化鋁具有較高的活性，容易在冰晶石溶液中溶解，并且能夠較好地吸收電解槽煙氣中的氟化氫，有利于煙氣凈化。