为什么氧化铝可以在水溶液中电离,为什么氧化铝能与氢氧化钠反应

首页 > 美食 > 作者:YD1662024-04-06 05:43:48

(三)拜耳-烧结联合法

拜耳-烧结联合法兼有拜耳法和烧结法两种方法的优点,可以充分利用铝土矿资源,但其流程复杂、成本高、能耗高且产品质量较拜耳法低。在氧化铝生产中得到实际应用的拜耳-烧结联合法有三种,即串联法、并联法和混联法,其分类主要是依据烧结法处理的原料来源。

拜耳-烧结串联法,就是烧结法部分全部用来处理拜耳法赤泥(即赤泥又进入烧结系统进行氧化铝生产,可以最大可能的提取氧化铝,并将拜耳赤泥中的碱回收利用),这种方法的优点主要是氧化铝回收率高、碱耗低、赤泥排放量低、利于生产砂状氧化铝。但在烧结法部分,赤泥炉料中氧化铝含量低,熟料折合比高,且烧结比较困难。

拜耳-烧结并联法,拜耳法和烧结法是两个并行的生产系统。拜耳法处理高品位矿石,而烧结法并不处理拜耳法赤泥,而只处理矿石。这种方法的优点在于:既可处理优质铝土矿,又可处理铝硅比较低的矿石,资源利用较为合理;但由于烧结法部分仅限于补碱,本身无氢氧化铝产出,产量受到限制。

我国采用的拜耳-烧结混联法,实质上是烧结法与拜耳-烧结串联法的简单组合,兼有串联法和烧结法的优点,但流程更复杂,尤其是烧结法部分,由于要处理拜耳法赤泥和自身产出的硅渣,熟料品位受到很大限制,从而烧结法部分的产能较纯烧结法低 30%。

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但需注意环境问题:生产 1 吨氧化铝会产生 1-2 吨固废赤泥,是一种不溶性残渣,可分为烧结法赤泥、拜尔法赤泥和联合法赤泥,具有强碱性。

随着铝工业发展和铝土矿品位降低,赤泥量将越来越大,且赤泥为碱性物质,雨水冲淋将使赤泥中的碱溶出,可能污染地表水和地下水。由于赤泥不能被充分有效利用,只能依靠大面积的堆场堆放,占用了大量土地。国内外曾多次发生赤泥库泄漏或垮塌事故,造成企业停产。

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四、氧化铝生产成本

在氧化铝生产中,纯碱或烧碱用于处理铝矿石,使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液,纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝,经分离、洗涤后煅烧,便获得氧化铝产品。前文提及氧化铝有三种生产工艺:拜耳法、烧结法、联合法。其中拜耳法使用烧碱,适用于处理高品位的铝土矿,约占全国氧化铝产能的 90%以上;烧结法使用纯碱,主要用于处理低品位矿石,全国产能占比不足10%。

根据氧化铝的生产工艺流程,氧化铝的生产成本主要包括铝土矿、石灰石、碱(纯碱和烧碱)等原材料;电耗、蒸汽消耗、水、重油、焦碳等燃料及动力费用:人工、制造、管理等其他费用。氧化铝具有良好的烧结性能转化率,是生产耐热、耐磨、耐腐产品的基本原料。生产 1 吨氧化铝大概需要 2.1-2.7 吨铝土矿(品位不同使生产 1 吨氧化铝需要铝土矿的量差别较大)、0.3-0.5吨煤炭、0.12-0.14 吨烧碱和 0.2-0.9 吨石灰。氧化铝成本中,铝土矿占比 37%,烧碱占比 17%,动力及水占比约 17%,三费及其他占比约 29%。

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铝土矿占氧化铝生产成本的比例最大,也受国内铝土矿地区分布不均和进口矿石采购问题影响,不同地区之间价格有所差异。从国内铝土矿分布来看,国内铝土矿主要产地为广西、贵州、河南和山西四省,当地的高品位及低品位铝土矿报价是重要的参考价格。近年来,受矿石供应偏紧和安全环保政策等因素影响,国内铝土矿价格重心整体抬升。

除国内自产铝土矿之外,我国氧化铝企业也大量采购海外铝土矿进行生产,主要来源国为几内亚、澳大利亚、印尼、马来西亚等国。因此,海外进口来源国的气候、政局变动、政策变化、海运费用等因素也值得关注。从国内总生产成本来看,山东、贵州、广西在氧化铝生产中成本优势较为突出。贵州、广西得益于廉价的铝土矿开采,具有成本优势,而山东港口众多,相比于其他省市更方便使用进口矿,在运费上具有优势。

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