化 学 成 份（%） 产 品 级 别 AO—1 AO—2 AO—3 AO—4 Al2O3 不小于 98.6 98.4 98.3 98.2 杂 质 含 量 不 大 于 SiO2 0.02 0.04 0.06 0.08 Fe2O3 0.02 0.03 0.04 0.05 Na2O 0.50 0.60 0.65 0.70 灼减 1.0 1.0 1.0 1.0 注：1）Al2O3含量为100%减去表中所列杂质总和的余量。
2）表中化学成份按在300±5℃温度下烘干两小时的干基计算。表中杂质成份按GB8170处理。 生产过程的技术指标及条件
六、原矿浆制备
1、碎铝矿的粒度应小于25mm； 原矿浆细度+100#≤5%、+160#≤10%； 2、石灰添量为干铝土矿的9~13% ；
3、配碱分子比αk=1.4±0.05；循环母液NK浓度为230克/升。 七、高压溶出
1、预脱硅槽出料温度90℃~95℃； 脱硅时间8~10小时； 2、隔膜泵出口压力小于9.0Mpa；溶出时间不少60分钟； 3、溶出液αk=1.4±0.05； 溶出赤泥A/S≤1.60。 3、稀释脱硅指数≥400； 稀释料浆温度≥105℃； 4、稀释后料浆Al2O3＜180克/升, αk=1.5±0.05。
5、溶出冷凝水NT≤0.1克/升； 热水温度≥95℃； 热水NT≤1克/升。 九、赤泥沉降洗涤
1、温度：分离槽≥100℃；一次洗涤槽温度≥90℃；洗涤热水＞90℃ 2、底流L/S：分离≤2.5； 一洗 ≧3.5； 末次 ≧2.5; 3、分离清液层一期3—4米，二期3—5米； 4、洗涤清液层一期2.5—4.5米，二期3—5米
5、末次洗涤槽清液层2—4.5米； 两期7#槽1.5—4.5米 6、粗液浮游物≤0.2克/升； 粗液温度＞90℃；
7、精液浮游物≤0.02克/升； Al2O3浓度≤175克/升； 8、精液硅量指数≥220、铁铝比＜0.0125%、ak≤1.51。 9、末次底流附液NT≤10克/升； 压滤赤泥含水率≤30%； 10、压滤赤泥滤饼附碱含量＜0.9%； A/S差值≤0.3。 11、絮凝剂配比浓度0.5‰ ； 配比温度45—60℃； 12、添加量为干赤泥吨量0.2—0.25‰ 。 十、种子分解
1、首槽温度60~65； 末槽温度50±5℃； 2、种子比2.0~3.0， 分解固含＞650克/升； 3、分时间不少于60小时； 分解率不低于45%；
十一、氢氧化铝过滤及洗涤
1、分离滤饼含水率≤20%； 种分母液浮游物＜0.8克/升；
2、成品Al(OH)3附碱＜0.2%； 成品Al(OH)3含水率＜7%； 3、成品Al(OH)3洗水量≧1吨/吨-AH
6
4、循环上、下水△N T＜0.05克/升；洗水温度＞90℃ 5、过滤真空度0.05~0.06MPa(500~600mmHg)； 6、板式热交换器，精液进出口温度差≥25℃。
十二、蒸发
1、蒸发原液NK浓度155—180g/l； 浮游物≧1 g/l 。
2、蒸发母液NK浓度为250—280g/l； 强制效280—320 g/l 。 3、送往配料的循环母液NK浓度＞230g/l。 4、锅炉送来新蒸汽压力大于0.55MPa； 5、一效新蒸汽使用压力0.4—0.6Mpa 。 5、末效真空度为0.055~0.0825Mpa 。
6、蒸发回水一次水NT≧0.02g/l，二次水NT≧0.03g/l； 7、水冷器上下水含碱差≧0.05g/l 。
7、循环水上水温度冬季≧30℃，夏季≧39℃。
8、酸洗硫酸配碱浓度为8~12%，缓蚀剂若丁加入量按0.3% 。
9、酸洗温度≧60℃， 酸洗时间3~4小时，时间过长对铁产生腐蚀。 10、碳酸钠用石灰苛化按钠钙比2.0配制； 11、碳酸钠低浓度苛化，Na2O3100—120g/l 。
12、强制效液位不低于二目镜,电流不小于300A 。
十三、沸腾焙烧技术指标及条件
1、焙烧炉生产能力：220吨Al2O3/天-台； 2、允许产能变化：80~100%。
3、给料性质：附水含量≤6%； 附碱≤0.02% 。 4、还原级产品氧化铝性质
灼减（300~1100℃）：≤1.0%； 比表面积（BET）：≦50米2/克。 粒度：-44μ≧12%； α- Al2O3：≧20% 。
密度：≧1.05克/厘米3； 焙烧出料温度：≤80℃。 5、其他技术条件与要求
（1） 冷炉启动升温每小时30~50℃，升温时间控制在24~32小时。 （2） 炉子下料时，预热温度不得低于750℃； （3） 焙烧正常炉温，要求为1050~1100℃。
（4） 焙烧时间不少于30分钟； 冷却回水温度不得超过60℃。
（5） 燃料热耗为3.20~3.27兆焦耳/公斤2Al2O3； 焙烧热效率为75~80%。 （6） 焙烧系统电耗为22~25kwh/吨2Al2O3； 年运转率为92~94% 。
（7） 焙烧后氧化铝安息角为30~41°。
（8） 烟气温度小于140℃，排放含尘量小于50mg/Nm3。 十四、蒸汽锅炉
1、蒸汽温度＞160℃； 蒸汽压力0.8~1.1MPa； 2、除氧器水温97~105℃； 炉水碱度不大于22mgN/l； 3、炉膛温度850~1000℃； 蒸汽回水NT＜0.03克/升； 4、给水硬度＜0.03克/升； 灰渣水PH=6~8可排放。 十五、熔盐炉
1、炉膛温度≤1000℃； 炉膛顶温550~600℃；
2、熔盐打小循环温度要求大于250℃；供回温差要求30~50℃；
3、熔盐盘管出口温度＜400℃；回流温度不低于240℃；
4、熔盐打小循环时炉膛大于250℃，不超过300℃，炉顶大于200℃；
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5、熔盐炉膛温度低于280℃时停止打小循环；
6、一期供热6400KW、二期8200 KW，循环量200~300m3
7、盐配比NaNO240%、NaNO37%、KNO353%；每两个月取样化验一次。 十六、供排水和供风
1、新水压力0.85~1.05MPa； 冷却器供水压力≦0.4Mpa。 2、冷却循环水供水温度≤38℃、供水压力0.5±0.05Mpa。 3、冷却循环水供水温度≧30℃，夏季≧39℃； 4、排污水PH=6~8； 外排污水悬浮物＜5克/升； 5、压缩空气压力≥0.6MPa。
第 三 部 分
拜耳法中的主要化学反应
1、 以较高浓度碱液在较高温度下溶出一水硬铝石铝土矿时，其反应如下：
a-ALOOH + NaOH +q = NaALO(OH)2 + aq
2、 铝土矿溶出过程中各种形态的硅，均与碱反应生成含水铝硅酸钠和含水铝硅酸钙，其反应如下：
Na2O2AL2O3 + 3 Ca(OH)2 + aq 3CaO2AL2O326 H2O + NaOH + aq AL2O323 SiO222 H2O + 6 NaOH + aq = Na ALO2 + 2NaSiO3 + aq
2 Na2SiO3 + 2 Na ALO2 + aq = Na2O2AL2O321.7 SiO22n H2O + 4 NaOH
Na2O2AL2O21.7 SiO22n H2O + Ca(OH)2 = CaO2AL2O321.7 SiO22n H2O + NaOH
显然，不加石灰溶出一水硬铝石，SiO2便生成含水铝硅酸钠，则矿石中有1公斤SiO2就有1公斤AL2O3和0.608公斤的Na2O结合成含水铝硅酸钠进入赤泥而损失。
3、 生产中 为了消除氧化钛与碱作用生成不溶性钛酸钠（NaO23 TiO222.5 H2O）添加石灰后可生成
不溶性钛酸钙。
2 CaO + TiO2 + 2 H2O = 2 CaO2TiO22H2O 4、碳酸盐在高温高压下溶出时，与苛性碱溶液进行发反苛化反应：
CaCO3 + 2 NaOH + aq = Ca (OH)2 + NaCO3 + aq MgCO3 + 2 NaOH + aq = Mg (OH)2 + NaCO3 + aq
FeCO3 + 2 NaOH + aq = Fe (OH)2 + NaCO3 + aq 反苛化反应的结果是：（1）使溶液中的苛性碱浓度降低，每公斤CO2就要消耗1.41公斤苛性碱，由于有效苛性碱浓度降低，使溶出效果变差。 （2）溶液中的碳酸钠浓度含量增高，不但对液固分离、种分分解率不利，而且堵塞蒸发器加热管（结晶析出），影响传热效果，降低蒸发效率。 （3）生成Ca (OH)2与铝酸钠溶液中的AL2O3反应生成3CaO2AL2O326 H2O，造成氧化铝的损失。 5、种分分解是将铝酸钠溶液中的AL2O3以AL(OH)3 结晶析出的过程，其化学反应如下：
晶种
NaAL(OH)4 降温 AL (OH)3 + NaOH
6、把AL (OH)3在高温下焙烧脱去结晶水既可生成AL2O3，其反应方程式为：
△
2 AL (OH)3 AL2O3 + 3 H2O
烧结法中的主要化学反应
1、 石灰石煅烧时，碳酸钙的分解反应：
△
CaCO3 CaO + CO2
石灰石中杂质，如SiO2、AL2O3、FeCO3、MgCO3等也发生化学反应生成易溶性化合物，反应如下：
SiO2 + XCaO = XCaO2SiO2 AL2O3 + XCaO = XCaO2AL2O3
8
FeCO3 + XCaO = XCaO2FeCO3 MgCO3 = MgO + CO2↑ C + O2 = CO2↑
CO2用于铝酸钠溶液的碳酸化分解。
反应中生成的
2、 熟料烧结时的主反应：
（1） Na2CO3与AL2O3之间的作用： AL2O3晶 + Na2CO3 = Na2O2AL2O3 + CO2↑
（2） Na2CO3与SiO2、AL2O3、CO2之间的反应
Na2CO3 + SiO2 = Na2O2SiO2 + CO2↑
n(Na2O2SiO2) + n AL2O3 = ( Na2O2AL2O322 SiO2 + Na2O2AL2O3 ) Na2O2AL2O22 SiO2 + 2 CaO = Na2O2AL2O322 SiO2 + 2 CaO2SiO2 Na2O2AL2O2SiO2 +2 CaO = Na2O2AL2O32SiO2 + 2 CaO2SiO2
（3） Na2CO3与Fe2O3之间的反应
Fe2O3 + NaCO3 = Na2O2Fe2O3 + CO2↑
3、 熟料烧结时的副反应（脱去结晶水的反应） ( 1 ) 铝硅渣脱水：
Na2O2AL2O2SiO22nH2O Na2O2AL2O32SiO2 + nH2O
(2 ) 含水铝硅酸三钙脱水：
3CaO2AL2O32XSiO22yH2O 3CaO2AL2O32XSiO2 + yH2O
（3） 一水软铝石脱水：
2 ALOOH AL2O3 + H2O↑
（4） 高岭石脱水：
AL2O322SiO22H2O AL2O322SiO2 + H2O↑ （5） 含水氧化铁脱水：
Fe2O32nH2O Fe2O3 + nH2O （6） 消石灰脱水：
Ca (OH)2 CaO + H2O↑
4、 由于碱过高或过低出现的反应：
AL2O3 + Na2O2Fe2O3 = Na2O2AL2O3 + Fe2O3
可见，在烧结温度下，碱量不足时，反应生成Na2O2AL2O3 ，这事烧结法采用低碱配方的一个
原因，如果碱量过低，则有如下反应： AL2O3 + CaO = CaO2AL2O3 此反应造成AL2O3损失。 如果碱比 [ N ]∕[ A ] +[ F ]大于1时，则：
2 CaO2SiO2 + Na2CO3 = Na2O2CaO2SiO2 + CaO + CO2↑ 生成的Na2O2CaO2SiO2不容于水，故高碱配方造成碱的损失。 当炉料中Na2CO3配量不足时而有CaO存在，则有：
2 CaO + Fe2O3 = 2 CaO2 Fe2O3 TiO2 + CaO = CaO2TiO2 所以，炉料配方时，一般采用高钙配方。
5、 生料加煤的作用，有碳存在时在高温下有下列反应：
Na2SO4 + C = Na2SO3 + CO↑ Na2SO4 + 2C = Na2SO + 2CO2↑
Na2S +3Na2SO4 = 4Na2SO3↑ Na2SO3 + AL2O3 = Na2O2AL2O3 +SO2↑
Fe2O3 + C = 2FeO + CO↑ 2FeS2 + Fe2O3 + 3C = 4FeS + 3CO↑ AL2O3 + Na2O + FeO = FeS + Na2O2AL2O3
Na2S + CaO = CaS + Na2O Na2SO4 + 4CO = Na2S + 4CO2↑
可见，生料加煤可使熟料中大部分硫变成负二价硫，从赤泥中排除，减低碱耗，提高窑的产能，
改善熟料质量，可磨性好，改善赤泥沉降性能，提高湿磨产能、溶出率。
6、 熟料溶出的主要反应：
（1）固体铝酸钠溶解和铁酸钠的水解是熟料溶出的主反应。
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Na2O2AL2O3 + 4H2O = 2NaAI(OH)4
Na2O2Fe2O3 + 4H2O = 2NaOH + Fe2O323H2O↓
铁酸钠水解后生成的NaOH进入溶液，可提高溶液的ak值，使溶液稳定性增加，并提高Na2O溶
出率。生成的FeO323H2O沉淀组成赤泥的一部分。
（2）熟料溶出的主要二次反应：
a、 2CaO2SiO2 + 2NaOH + H2O Na2SiO3 + 2Ca (OH)2 b、 Ca (OH)2 + Na2CO3 + aq 2 NaOH + CaCO3
c、 3Ca (OH)2 + Na AI(OH)4+ aq 3 CaO2AL2O326H2O + NaOH + aq d、 2CaO2SiO2 + Na2CO3 + aq Na2SiO3 + NaOH + 2CaCO3+ aq
e、 3CaO2AL2O326H2O +3 Na2CO3 + aq 3 CaCO3 + 2 Na AI(OH)4 +4H2O+ aq
f、 1.7NaSO3 + 2 Na AI(OH)4 + aq 3.4 NaOH + Na2O2AL2O321.7 SiO22nH2O + aq g、 3CaO2AL2O326H2O +xNa2SiO3 + aq 3CaO2AL2O32x SiO22nH2O+x NaOH + aq 上述反应除b、e式是有益的，其他均造成二次反应损失，主要产物是水铝硅酸钙和氢氧化铝。 由于二次反应结果导致氧化铝和氧化钠损失，因此应尽量抑制减少二次反应。其措施有：
a、 采用低苛性比溶出，ak控制在1.25左右。 b、 控制一定的Na2CO3浓度，Nc为18 ~ 24 g∕l。 c、 控制溶出温度，不超过90℃。
7、 粗液脱硅的主要化学反应：
（1） 一次脱硅，即不添加石灰脱硅的反因反应式：
Na2O2AI2O322Na2O2SiO2 + 4H2O = Na2O2AI2O3 + 2SiO222H2O↓4 NaOH
此反应的实质是使铝酸钠中显过饱和状态存在SiO2自发转变成平衡固相，从溶液中沉淀出来。
在碱—石灰烧结法粗液脱硅过程中析出的硅渣成分相当于：Na2O2AI2O321.7SiO22nH2O (2) 二次脱硅可以提高精液A∕S缩短脱硅时间，减少硅渣中Na2O含量，但增大硅渣AI2O3含量。
另外，脱硅过程中尚可加拜耳赤泥作脱硅晶种，此法优点是： （1）减少了氧化铝生产的石灰用量。 （2）减少了氧化铝和氧化钠的损失。 （3）可以提高脱硅后溶液的硅量指数。 其缺点是：渣量大，过滤工序负担重等。 8、 碳酸化分解过程的主要反应：
2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O NaAI(OH)4 = NaOH + AI (OH)3↓ 2 Na2CO3 + 2 AI (OH)3 = Na2O2AI2O322 CO22H2O + NaOH 碳分过程中，当溶液中AI2O3和Na2O k浓度降低到一定程度时，溶液中的SiO2就会大量析出，
故碳分分解率（碳分终点）是根据精液的A∕S来确定的。即是使溶液中的SiO2的80% 以上残留在碳分母液中。溶液中的SiO2是以铝硅酸钠（等盐类）的形态析出可以相应减少产品中碱和硅的含量。
第 四 部 分
氧化铝生产过程中常用计算公式
1、拜耳法处理一吨铝土矿应配入的母液量
0.608 ×A矿×ak× ?初 + m(S1+S2) + 1.41C + X
Nk母－ak (A母÷1.645）
经验计算公式：
A矿×(1－w%) × ?理
(Nk母－5) ×1.645÷ak－A母
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