铝土矿的加工方法主要有酸法、碱法和氯化法。
概述
加工方法
酸法
酸法是用来制硫酸铝。要求铝土矿中氧化铝的含量高于56%,氧化铁含量低于3%。硫酸分解铝土矿常用的方法有:①焙烧酸解法:将焙烧(使铝土矿脱水和活化)过的铝土矿粉加入带有搅拌的酸解槽中酸解,硫酸活化)过的铝土矿粉加入带有搅拌的酸解槽中酸解,硫酸浓度控制在55%~60%,反应式为:
碱法
碱法分为加压碱解法、烧结法和联合法等多种。
①加压碱解法(或称拜耳法):用来制取氢氧化铝。该法要求铝土矿中氧化铝含量大于40%,二氧化硅小于5%,通常AlO:SiO≥7~8。将铝土矿粉加入压力釜中与烧碱液反应,生成偏铝酸钠,反应式为:
AlO+2NaOH─→2NaAlO+HO原料为三水铝石型时,反应温度为120~140℃,原料为一水硬铝石型时,反应温度为240~260℃,以获得较高的转化率。若铝土矿中含有少量的二氧化硅,则需加入少量石灰以减少碱的消耗。将生成的偏铝酸钠与残渣分离,进一步精制,将精制后的偏铝酸钠液加酸水解即可得到氢氧化铝。此法工艺简单、投资少、成本低、产品质量好,是广泛采用的方法,但矿石的适应性稍差,特别是含硅量高的矿石难以加工。
②烧结法: 可将含硅量高的铝土矿加工成偏铝酸钠。将铝土矿粉与纯碱、石灰石混合后在回转窑内焙烧,使铝土矿中的氧化铝与纯碱反应生成偏铝酸钠,加入的石灰石与二氧化硅生成硅酸钙,以减少钠的损失,反应式为:
AlO+NaCO─→2NaAlO+CO
SiO+CaCO─→CaSiO+CO经浸取、过滤、洗涤得偏铝酸钠溶液,进一步加工的方法与碱解法相同。
③联合法: 将加压碱解法与烧结法并联、串联或混联来加工铝土矿,以使工艺更为合理。
氯化法 用以制备无水三氯化铝,此法对铝土矿的质量要求高,矿中硅、铁的含量越低越好。将铝土矿粉焙烧后与高质煤混合,加入粘结剂造粒、干燥,在氯化塔中于850~950℃下,通入氯气和空气进行氯化,反应式为:
产品用途