关于氧化铝生产技术探析

江贤珍

摘要：在全球经济一体化的背景下，氧化铝在全世界范围内的需求量正在不断上升，生产氧化铝的各种工艺和技术已经逐渐成熟，而且日趋平稳。随着城市化经济建设的快速发展，我国目前生产的氧化铝种类已经无法满足市场的使用需求，因此，为了提高氧化铝的生产效率，需要对氧化铝的生产工艺进行合理的运用。本文通过对国内外氧化铝生产工艺技术的分析，结合我国氧化铝生产技术发展趋势，提出了氧化铝生产技术的发展方向，供相关人士参考。

关键词：氧化铝；生产原理；氧化铝生产技术；发展趋势；发展方向

引言：

氧化铝，本身是一种硬度比较高的化学合成物，表现为白色粉状物。氧化铝具有比较多的用途，比如：作为分析试剂、吸附剂等等。如果是纯度比较高的氧化铝就是生产无机材料的重要原料，因此，目前来说，氧化铝的应用和需求正在世界范围内逐步提升，生产技术也逐渐得到提高，因此，为了进一步提升氧化铝的生产水平，本文主要对氧化铝生产的生产技术和发展方向进行初步的探讨和分析。

1氧化铝生产原理的分析

氧化铝的生产最简单的原理就是在铝矿石中提取氧化铝，分离出其他杂质的过程。在自然界当中，铝矿石具有原料类型多，杂质种类和含量差异性大的特点，因此，在进行氧化铝生产的过程中，需要针对不同的原料类型使用不同种类的氧化铝生产方法。在工业生产中，针对各类铝矿石的种类，采用什么方法从铝矿石中将氧化铝提纯，再与其他杂质进行分离，是整个行业在技术上一直在不断的研究和创新的主要目标。为了追求经济效益最大化，技术人员需要对工业化生产工艺进行科学研究，针对不同的铝矿石所含铝化物的种类采取不用的方式和方法进行提取，目前，氧化铝生产主要有碱法、高压水化学法、电热法和酸法。我国新建氧化铝大多采用拜耳法生产。拜耳法具有在工艺上可以缩短流程、能耗明显得到降低和质量进一步提高的优点。在现阶段，这是一种在工业生产中普遍使用的工艺技术。与烧结法或串联法相比，在投资、生产管理和节能等方面都有比较显著的优点。

2常用的氧化铝生产工艺技术分析

2.1碱法。传统的氧化铝生产工艺是使用碱法对铝土矿进行处理。在铝矿石中蕴含丰富的氧化铝遇到碱会发生化学反应形成大量的铝酸钠溶液，而矿石中含有的其他杂质，例如铁、钛及一部分二氧化硅，由于其自身具有不溶解性，会有很多固体残渣残留在溶液内，而这些残渣呈现砖红色，表示已经被氧化铝染色，俗称为赤泥。再从赤泥中分离出的铝酸钠溶液经过净化处理，形成氢氧化铝，经过解析和分离，洗涤和烘烧处理，最后得到氧化铝产品，通常，分离氢氧化铝的溶液称为母液，用于回收原铝矿石。根据生产工艺的特点和差异，分离分为拜耳法、烧结法和两种方法的结合，工业生产工艺一般采用碱法生产氧化铝。

2.2拜耳法。采用拜耳法的生产技术需要根据当地原料的矿石成分和内部分子的结构差异来决定，如果处理低硅铝土矿时，特别是处理三水铝石铝土矿，使用拜耳法进行低温溶出，生产出低浓度溶出液，进而生产出氧化铝。此方法具有工艺流程比较简单、能量消耗低，产品质量好等优点，具有一定的优势。但是因为使用低温拜耳法处理的原材料要求必须是高铝硅比矿石，而在国内能够满足这个条件的只有位于广西的铝土矿，因此，其他地区的大多数氧化铝制造商在生产成本上并不具备优势，适用范围较小。

2.3烧结法。钠石灰烧结法生产过程中，将铝土矿、一定量的纯碱和石灰混合到炉料中高温烧结，然后溶解在稀碱溶液中，使矿石中的氧化铝以铝酸钠的形式进入溶液，其余矿石进入赤泥；然后用二氧化碳分解铝酸钠溶液，沉淀氢氧化铝，再进行焙烧，燃烧成氧化铝；分离氢氧化铝后的母液为碳母液，蒸发后返回配料过程。该方法适用于高硅铝矿石的处理，烧结法工艺流程相对复杂，具有时间长、设备投资高、能耗大等特点，是影响氧化铝质量的主要原因。

2.4联合法。拜耳法与烧结法相结合的生产工艺为组合工艺，主要分为并联、串联和混合三种组合方式。通常，该方法根据铝土矿中铝和硅的比例确定。从经济和技术角度来看，如果铝土矿中铝和硅的比例约为3，则选择烧结法。如果比例高于10，则拜耳法适用。对于比例范围，可以选择组合方法。拜耳法用于系统处理低铝硅比矿石，烧结法用于系统地处理拜耳赤泥，同时，烧结工艺也可处理部分高硅铝矿石，拜耳工艺系统中使用的烧碱由烧结工艺系统补充。尽管这项技术存在许多问题，如流程长、设备多、许多操作相互制约；然而，国内许多氧化铝厂使用这种方法生产氧化铝。这可以充分发挥各自的优势，实现最佳的技术和经济效益。

3我国氧化铝生产技术的发展趋势

从我国生产氧化铝的整个发展趋势来看，在生产初期，主要关注的问题在于根据我国的自然资源，如何建立与之相匹配的，并且可以比较稳定的生产和运行的基础设施，不仅能够充分的利用资源，还能够进一步提高产量。当工业化生产目标已经初步完成后，各级政府则把扩大产能同时还要节约能源作为工作的主要目标。为此，各级政府部门及相关企业都进行了很多研究，通过不断的实践和创新，不断向生产大型化、节能化发展，从而满足我国对氧化铝产量逐渐增加的市场需求和面向国际市场的激烈竞争。

4我国氧化铝生产技术的发展方向

4.1强化和革新现有生产方法

目前来看，已经有很多新型的氧化铝的生产技术陆续投入到生产一线当中，也取得了一定的成果，相关技术人员应该在此基础上，不断探索，深入研究，将生产能耗和生产成本进一步降低，提高生产能力。

4.2合理选择氧化铝生产工艺

在氧化铝的生产过程中，很长时间以来经常会受到原材料、生产方法等因素的影响，很容易出现原材料不能得到充分利用的问题，导致原材料产生大量的浪费。面对这种现象，氧化铝的生产企业在进行氧化铝生产技术的选择时，就要在保证质量的前提下，最大限度的做到工艺流程简单，最好是连续作业，保证氧化铝生产量。一般来说，技术人员在选择氧化铝生产方法时，需要对以下几个方面内容进行考虑：第一、生态环境的保护。氧化铝生产企业需要选择环保的方式进行生产，按照国家环境保护的相关要求对氧化铝生产过程中产生的污水、废气进行排除，符合国家的生态环境保护政策。第二、适合的生产设备。氧化铝生产企业在选择氧化铝生产方法时，不能为了追求产量，而采用贵重和国内无法制造的设备，而是要选择适合自身产能和效率的生产设备，不仅可以有效节约氧化铝生产成本，还可保证生产的顺利进行。第三、在选择氧化铝生产方式时，如果氧化铝生产企业选择高温氧化铝焙烧方式，则需要稳定重油燃烧温度，改变重油燃烧的生产负荷，重新设计重油燃烧生产。在设计过程中，根据实际情况进行考虑，以确保用于燃烧的重油温度可自动调节，提高内部温度的稳定性，满足高温氧化铝焙烧的需要。

结语：

由此可见，随着现代化科学技术的不断发展，氧化铝生产技术已经逐渐走向成熟，我国氧化铝生产技术水平得到了迅速的提高，与发达国家的差距已经逐渐缩短，但是，加入世贸组织后，我国氧化铝产业面临巨大的挑战，加快生产技术创新，提高氧化铝生产企业的竞争力是当前各级政府和企业迫切的任务。因此，只有不断改善氧化铝生产工艺技术，完善生产条件，提高氧化铝生产效率以及降低成本，才能更好的促进氧化铝生产快速发展。

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