郭圣佳 滕永仕
摘 要:氧化鋁在醫(yī)學(xué)、電子和陶瓷制造等行業(yè)都有著十分廣泛的應(yīng)用,若要更為準確地認識氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的效用,就必須要認真分析氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:氧化鋁生產(chǎn)技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;未來發(fā)展趨勢
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)32-0378-01
由于我國經(jīng)濟建設(shè)水平的提高,在生產(chǎn)中也需要更多氧化鋁,所以說氧化鋁產(chǎn)業(yè)具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑQ趸X生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展中應(yīng)充分地利用好這一優(yōu)勢條件,采取有效措施提高氧化鋁生產(chǎn)的數(shù)量,豐富氧化鋁生產(chǎn)的類型,從而充分滿足當前市場對氧化鋁的需求。
1 氧化鋁性質(zhì)
氧化鋁也被人們稱為三氧化二鋁,其是一種硬度較大的金屬化合物,氧化鋁的熔點為2054℃,沸點為2980℃,在高溫條件下,氧化鋁是一種可電離的離子晶體。氧化鋁通常被應(yīng)用在耐火材料的制造當中,其有10余種不同類型的晶體,而較為常見的主要有α-Al2O3,也被人們稱作剛玉,以及β-Al2O3和γ-Al2O3。由于不同類型的氧化鋁在結(jié)構(gòu)上存在較大的差異,所以其性質(zhì)差異也比較明顯。且在1300℃的高溫條件下,氧化鋁均可轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
2 氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1954年,我國氧化鋁生產(chǎn)剛剛起步。1966年后,我國的氧化鋁產(chǎn)量明顯上升。現(xiàn)階段,我國已經(jīng)有幾百家氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)。氧化鋁生產(chǎn)是以燒結(jié)法為基礎(chǔ),之后再予以適當?shù)母倪M和處理而形成的一種生產(chǎn)方法?,F(xiàn)階段,燒結(jié)法混聯(lián)法和拜耳法是我國氧化鋁生產(chǎn)中所采用的主要方法。三種技術(shù)相比,燒結(jié)法的應(yīng)用最為廣泛,且回收率也是三種方法中最高的一種,是較為先進的生產(chǎn)方式。
混聯(lián)法是我國獨創(chuàng)的一種氧化鋁生產(chǎn)工藝,這一工藝可有效降低氧化鋁生產(chǎn)中的能源消耗,減少成本投入,因此這種方法在氧化鋁生產(chǎn)中也占據(jù)著十分重要的位置。
拜耳法是我公司應(yīng)用的一種氧化鋁生產(chǎn)工藝,這種方法在降耗和成本控制方面的優(yōu)勢較大。同時,我國也在積極引進更加完善和先進的技術(shù),使氧化鋁生產(chǎn)中的機械設(shè)備也越來越先進。
3 常見的生產(chǎn)技術(shù)介紹
3.1 拜耳法及其基本工藝流程
每個工廠在氧化鋁生產(chǎn)中都會有不同的選擇,采用拜耳法進行氧化鋁生產(chǎn)其主要的流程有破碎、濕磨、溶出、礦漿稀釋、赤泥沉降分離和洗滌、晶種分解、氫氧化鋁分級和洗滌、氫氧化鋁煅燒、母液蒸發(fā)和蘇打苛化等。
3.2 堿石灰燒結(jié)法及其基本工藝流程
堿石灰燒結(jié)工藝生產(chǎn)中主要的工藝流程有煅燒石灰石、植被原料漿、燒結(jié)、熟料溶出、脫硅處理、分離、洗滌、焙燒氫氧化鋁和母液蒸發(fā)等。
3.3 拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法
該方法結(jié)合了鋁土礦化學(xué)成分、礦物組成和其他條件,且聯(lián)合法主要有三種形式,一種是串聯(lián),一種是并聯(lián),一種是混聯(lián)。
3.3.1 串聯(lián)法
與普通的拜耳法相比,若礦石位置一致,串聯(lián)法氧化鋁的總回收率明顯高于拜耳法,而其堿耗量明顯低于拜耳法。
3.3.2 并聯(lián)法
并聯(lián)法主要有兩個平行的生產(chǎn)系統(tǒng),一個是拜耳法,一個是燒結(jié)法。采用拜耳法對硅鋁土礦進行科學(xué)處理,同時采用燒結(jié)法來處理高硅鋁土礦。采用燒結(jié)法所獲得的氯酸鈉溶液可進入到拜耳法系統(tǒng)當中,從而抵消苛性堿損失。與串聯(lián)法不同,并聯(lián)法的拜耳法系統(tǒng)赤泥不會進入到燒結(jié)法系統(tǒng)當中,其會直接送至堆場。燒結(jié)法系統(tǒng)主要采用鋁礦石為原料,從而利用純堿來控制堿耗,且并聯(lián)方式無碳分過程,而有種分過程。
3.3.3 混聯(lián)法
混聯(lián)法涵蓋了拜耳法和燒結(jié)法的所有特點和工藝流程,其是采用拜耳法和燒結(jié)法相結(jié)合的方式來完成氧化鋁生產(chǎn)。這種方式是我國獨有的生產(chǎn)方式。在生產(chǎn)中采用拜耳法來處理鋁硅比較高的低鐵鋁土礦。處理后得到的赤泥融合少量的低品位鋁土礦,用燒結(jié)法對其進行處理和加工,進而達到提高鋁硅比的作用,擴大燒結(jié)溫度的變化范圍。
4 氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的未來趨勢
現(xiàn)階段,我國的氧化鋁生產(chǎn)水平顯著提高,生產(chǎn)技術(shù)也在不斷發(fā)展,其也很好地滿足了我國氧化鋁市場的基本需求。但是在生產(chǎn)中,技術(shù)同質(zhì)化問題較為明顯,且生產(chǎn)中出現(xiàn)了盲目擴張的問題,進而導(dǎo)致我國氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的情況。對此,在未來的發(fā)展中,氧化鋁生產(chǎn)成本線會出現(xiàn)小幅度的波動。要保證氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展,就必須要采取有效措施,不斷改進和優(yōu)化成本要素。另外還要借助多方的支持改良生產(chǎn)技術(shù)。現(xiàn)階段,我國的氧化鋁生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)與國外發(fā)達國家相比都存在著較大的差距,而且在提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)能降耗等方面都顯示出了較大的發(fā)展?jié)摿ΑO嘈旁谖磥淼暮荛L一段時間內(nèi),氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)將會朝著全新的方向發(fā)展。
在氧化鋁生產(chǎn)中,新型氧化鋁分解工藝的研發(fā)和應(yīng)用將會成為十分重要的發(fā)展趨勢,該方面的進步將帶動我國氧化鋁生產(chǎn)指標能夠與國際接軌,充分滿足氧化鋁生產(chǎn)的國際標準和要求,進而大大提高氧化鋁生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。
此外,氧化鋁生產(chǎn)過程中應(yīng)推動研發(fā)、生產(chǎn)和運營等多個環(huán)節(jié)的通力合作,這樣才能促進信息技術(shù)在氧化鋁生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,并不斷提高氧化鋁生產(chǎn)的自動化和機械化程度,加大智能技術(shù)的研發(fā)和支持力度,從而采取現(xiàn)代信息技術(shù)進行運營管理,提高運營管理的質(zhì)量及效率。
在氧化鋁生產(chǎn)工藝的研究與發(fā)展中,還需充分堅持以人為本的理念,同時在這一過程中結(jié)合國際健康標準及要求,以此提高氧化鋁生產(chǎn)的安全性與可靠性,減少氧化鋁生產(chǎn)過程中的資源消耗與環(huán)境污染。
除此之外,在生產(chǎn)中應(yīng)重視環(huán)保設(shè)施建設(shè),加大環(huán)保投入力度。并且還要采取科學(xué)有效的處理方法,處理氧化鋁生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水、廢渣和廢液等,確保氧化鋁生產(chǎn)健康可持續(xù)地發(fā)展。在處理和排放赤泥的過程中:①可以采取多種方式提取赤泥當中的有效成分,以便更好地控制赤泥的排放量。②還可采用有效措施制造水泥和建筑材料的方式,降低氧化鋁生產(chǎn)中對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響。③廢水在經(jīng)過有效的處理后可應(yīng)用于全新的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)流程當中,這不僅提高了資源的利用率,也降低了廢水排放量,實現(xiàn)了廢水的循環(huán)回收與利用。
5 結(jié) 語
隨著我國科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展,我國的工業(yè)發(fā)展水平也日益提高,氧化鋁生產(chǎn)流程逐漸完善,我們也相信在未來,氧化鋁生產(chǎn)將更加重視環(huán)?;椭悄芑寡趸X生產(chǎn)進入行業(yè)新階段。
參考文獻
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收稿日期:2018-10-16
作者簡介:郭圣佳(1986-),男,湖南湘潭人,初級助理工程師,專科。
滕永仕(1985-),廣西南寧人,助理工程師,??啤?/p>