铝冶炼工艺

出版时间：2010-1  出版社：化学工业出版社  作者：王克勤 编  页数：337  字数：425000  

前言

进入21世纪以来,我国铝工业获得了快速发展。铝产量已连续7年居世界首位，2008年达1310万吨。随着相关行业对铝的需求逐年增加，我国形成了一个以山东、河南、山西、贵州、广西、重庆等地为主的氧化铝生产基地，以西北、西南地区为电解铝基地的比较合理的布局，氧化铝产量和品种不断增加。随着300～350kA大型预焙铝电解槽的成功开发，以及铝电解槽的大型化和计算机自动控制的广泛应用，我国电解铝生产的整体经济技术指标达到了世界同行业先进水平。我国铝土矿资源比较丰富，但主要是高铝高硅的中低品位的一水硬铝石矿，因此我国氧化铝生产与国外相比能耗较高。经过科研技术工作者的不懈努力，不断开发出适合我国铝土矿资源特点的新技术、新工艺，我国氧化铝生产成本不断降低，并能参与国际市场竞争。五十多年来，我国发展了烧结法，首创了混联法，氧化铝总回收率和碱耗与国外同类工厂相比，达到了先进水平；用最经济的方法从循环母液中回收金属镓；成功地利用了氧化铝生产中的废渣——赤泥生产水泥，从而提高了氧化铝生产的综合效益。本书全面介绍了铝冶炼工艺，包括氧化铝生产和电解铝生产两部分。在第一篇中，系统地介绍了氧化铝的基础理论和生产方法，铝土矿的溶出，生料烧结、脱硅，赤泥的分离、洗涤，铝酸钠溶液分解，氢氧化铝焙烧等。根据我国铝土矿的特点，一般采用烧结法和联合法，联合法中的拜耳法也不同于国外处理三水铝石型矿的拜耳法。同时介绍国内外氧化铝生产的新技术。第二篇铝电解中，系统地介绍了铝电解质及其物理化学性质、氧化铝在电解质中的溶解及其行为、冰晶石氧化铝系熔盐结构、阳极效应、铝电解中炭阳极上的电催化作用、铝在电解质中的溶解及二次反应及损失、铝电解的电流效率以及铝电解的理论最低能耗与节能等内容，并介绍了国内外铝电解理论，以及生产技术和装备方面的最新研究成果。本书由王克勤主编，参加编写的人员有李香萍（第1篇，第1、第2章）、王皓（第1篇，第3、第4章），王克勤（第2篇），部分图由于永波、邓海霞负责绘制。书中不妥之处在所难免,敬请读者给予批评指正。

内容概要

本书结合我国铝土矿资源情况和铝冶炼生产实际全面介绍了铝冶炼工艺，包括氧化铝生产和电解铝生产两部分。第一篇系统介绍了氧化铝的基础理论和生产工艺，包括拜耳法和烧结法以及铝酸钠溶液的脱硅和碳酸化分解；第二篇在详细介绍电解铝生产工艺的基础上，又简单介绍了铝精炼和炼铝新技术的内容。     本书可供从事铝冶炼行业的工程技术人员和生产管理人员参考，也可作为相关专业学生或企业生产技术培训的参考资料。

书籍目录

第1篇　氧化铝生产 　第1章　绪论 　　1.1　氧化铝工业发展概况 　　1.2　铝土矿及氧化铝生产原料 　　　1.2.1　铝土矿及其它铝矿石 　　　1.2.2　氧化铝水合物和氧化铝 　　　1.2.3　铝电解生产用氧化铝 　　1.3　铝酸钠溶液 　　　1.3.1　Na2O?Al2O3?H2O系 　　　1.3.2　工业铝酸钠溶液的稳定性 　　　1.3.3　铝酸钠溶液的结构 　第2章　拜耳法生产氧化铝 　　2.1　拜耳法的原理和基本工艺流程 　　2.2　铝土矿溶出过程的化学反应及溶出工艺 　　　2.2.1　铝土矿的各种成分在溶出过程中的行为 　　　2.2.2　铝土矿溶出过程及影响溶出过程的因素 　　　2.2.3　铝土矿高压溶出设备系统流程 　　　2.2.4　高压溶出 　　　2.2.5　高压溶出过程的热能消耗分析 　　　2.2.6　管道化溶出技术研究 　　2.3　赤泥分离与洗涤 　　　2.3.1　拜耳法赤泥分离洗涤流程 　　　2.3.2　高压溶出矿浆的稀释 　　　2.3.3　赤泥浆液的性质 　　　2.3.4　赤泥分离 　　　2.3.5　赤泥洗涤 　　2.4　铝酸钠溶液的精种分解 　　2.4.1　概述 　　　2.4.2　铝酸钠溶液晶种分解的机理 　　　2.4.3　晶种分解流程及技术条件 　　　2.4.4　晶种分解系统的主要设备及作业条件的控制 　　　2.4.5　氢氧化铝的过滤与洗涤 　第3章　烧结法制氢氧化铝 　　3.1　氢氧化铝焙烧 　　　3.1.1　概述 　　　3.1.2　氢氧化铝的焙烧 　　　3.1.3　焙烧过程对氧化铝质量的影响 　　　3.1.4　氢氧化铝焙烧生产流程及技术条件的控制 　　　3.1.5　氢氧化铝焙烧新工艺 　　3.2　烧结法的原理和基本工艺流程 　　3.3　熟料烧结过程工艺及设备 　　　3.3.1　熟料烧结概述 　　　3.3.2　熟料烧结过程中主要化学反应 　　　3.3.3　生料在熟料窑中的变化 　　　3.3.4　硫在氧化铝生产过程中的行为及排硫方法 　　　3.3.5　炉料成分的饱和配料和非饱和配料 　　　3.3.6　影响熟料烧结产量质量的因素 　　　3.3.7　熟料烧结流程及生产实践 　　　3.3.8　窑皮 　　　3.3.9　燃料燃烧 　　　3.3.10　降低熟料烧结热耗的途径 　　3.4　熟料溶出赤泥分离 　　　3.4.1　熟料溶出的基本原理 　　　3.4.2　熟料溶出过程的二次反应 　　　3.4.3　影响熟料氧化铝和氧化钠溶出率的主要因素 　　　3.4.4　熟料湿磨溶出工艺流程及技术条件的控制 　　　3.4.5　影响湿磨产能的主要因素 　　　3.4.6　烧结法赤泥分离洗涤流程 　第4章　铝酸钠溶液的脱硅和碳酸化分解 第2篇　铝电解 　第5章　铝电解的原料和材料 　第6章　铝电解槽及电解质体系 　第7章　铝电解的生产技术 　第8章　铝电解生产过程的机械化和自动化 　第9章　铝电解槽的破损和维护 　第10章　铝电解的生产管理 　第11章　铝电解槽的烟气治理 　第12章　铸锭 　第13章　铝精炼及炼铝新技术 参考文献

章节摘录

插图：煤粉的燃烧速度取决于煤粉的粒度、大小及所含挥发分的多少。含挥发分越多、粒度越小的煤粉，燃烧时间越少，燃烧速度越快。3.3.10降低熟料烧结热耗的途径我国联合法在生产氧化铝中熟料烧结的热耗占总热耗的36％以上，烧结法占总热耗的50％。目前熟料窑的热利用率也很低，较好的熟料窑热利用率也只有509／6～60％，每吨熟料热耗为5.86～5.9GJ。而一般熟料窑热利用率仅仅只有50％左右，每吨熟料热耗高达7.698GJ。因为熟料窑大量的热能以不同的形式损失掉了。表3一11列出熟料窑热平衡数据。从表3-11看出，热支出中废气带走热量、窑灰带走热量和熟料带走热量的总和约占燃料发热量（热耗）的48.84％。蒸发烘干生料浆水分需要大量的热，其次是窑外壳向周围介质的散热等。熟料烧结的热耗不但取决于生料的组成和含水率高低，同时也取决于熟料窑机组的结构特点、操作条件、废热的利用以及窑的生产率的高低，降低熟料烧结热耗，必将有助于整个铝氧生产热耗的降低。降低熟料烧结热耗的途径可从以下几方面进行。（1）减少余热损失是降低热耗的主要途径①在窑尾加热交换装置降低废气温度为了降低废气温度，合理的利用废气余热，可在熟料窑内预热带安装热交换器。强化物料与废气间的热交换过程，起到了降低废气温度的作用。

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《铝冶炼工艺》由化学工业出版社出版。

用户评论 (总计1条)

•   当当还好， 书不好，太浅了！当科普书还行！ 工具书没有知识点。