冶金畢業(yè)設(shè)計(jì)氧化鋁溶出車間設(shè)計(jì)范本

1、江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題 目：年產(chǎn)110萬噸氧化鋁石灰拜耳法溶出車間設(shè)計(jì) 學(xué) 院：冶金與化學(xué)工程學(xué)院專 業(yè)：冶金工程班 級：學(xué) 號：學(xué) 生：指導(dǎo)教師： 職稱： 時間：2013江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書冶金與化學(xué)工程學(xué)院 冶金工程專業(yè) 2009級（2013屆） 班 號 題 目：年產(chǎn)110萬噸氧化鋁石灰拜耳法溶出車間設(shè)計(jì)原始依據(jù)(包括設(shè)計(jì)（論文）的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等)：在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前我們來到中鋁山西分公司80萬噸氧化鋁廠進(jìn)行了一次實(shí)習(xí)，此次實(shí)習(xí)的目的之一就是為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ)，所以畢業(yè)設(shè)計(jì)也是參照中鋁山西分

2、公司的實(shí)際情況進(jìn)行的。為了檢驗(yàn)我們對冶金專業(yè)知識的掌握程度和為了培養(yǎng)我們在冶金工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理工作等方面的能力，就對我們進(jìn)行工藝制定、工程設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使我們達(dá)到具有開發(fā)新技術(shù)、新工藝及工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)組織管理的能力。此次設(shè)計(jì)，可以使我們學(xué)生對國內(nèi)外的氧化鋁生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)、工藝流程、主要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、工藝參數(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備連接、冶金計(jì)算、廠房布置等方面有個比較全面的了解和掌握，使我們學(xué)生真正達(dá)到冶金工程專業(yè)的目標(biāo)要求，成為合格的具備冶金工程專業(yè)素質(zhì)的合格人才。主要內(nèi)容和要求：（包括設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學(xué)生提出具體要求）：

3、廠址及生產(chǎn)能力的選擇與說明：由于學(xué)生是在中鋁山西分公司80萬噸氧化鋁廠進(jìn)行實(shí)習(xí)的，所以畢業(yè)設(shè)計(jì)也是參照中鋁山西分公司的實(shí)際情況進(jìn)行的。因此，廠址的選擇、生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)都是以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行的。生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇與論證：生產(chǎn)方法、工藝流程的選擇必須有兩種以上的材料進(jìn)行對比、論證，然后選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的結(jié)論，并繪制詳細(xì)的工藝流程圖，對其工藝過程進(jìn)行簡單的說明。主要技術(shù)條件的選擇根據(jù)原材料來源、質(zhì)量、成分，確定合理經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法和工藝流程后，應(yīng)該選擇先進(jìn)的工藝技術(shù)條件和合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及產(chǎn)品的質(zhì)量要求等方案。全廠的物料平衡計(jì)算：要求列出物料收支平衡表。全廠的設(shè)備選型計(jì)算：以全年處理量

4、為依據(jù)，計(jì)算設(shè)備的日處理量和小時處理量，算出各個工序所需設(shè)備的負(fù)荷、容量，確定設(shè)備的尺寸、規(guī)格以滿足生產(chǎn)的需要。每噸氧化鋁產(chǎn)品的成本計(jì)算;高壓溶出車間的工藝流程、工藝條件的選擇與論證：高壓溶出車間的選擇必須有兩種以上的方案進(jìn)行對比、論證，然后選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的結(jié)論，并繪制詳細(xì)的工藝流程圖，對其工藝過程進(jìn)行簡單的說明。高壓溶出車間的熱平衡計(jì)算;高壓溶出車間的設(shè)備選擇計(jì)算；圖紙要求： 高壓溶出的主題設(shè)備圖一張（最好是三視圖）、車間的工藝流程圖一張、車間的設(shè)備連接圖一張、車間的平面布置圖一張。盡可能用CAD軟件繪圖。翻譯一篇與本課題密切相關(guān)的外文資料。日程安排：第3-5周：進(jìn)工廠實(shí)習(xí);第6

5、-7周：收集原始資料，查閱文獻(xiàn)資料，翻譯外文資料，撰寫開題報告：第8-9周：冶金計(jì)算及設(shè)備選擇計(jì)算；第10-14周：圖紙繪制及論文撰寫；第15周：畢業(yè)答辯主要參考文獻(xiàn)：1 畢詩文.氧化鋁生產(chǎn)工藝M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006，112130.2 付高峰等.氧化鋁生產(chǎn)知識問答M.北京：冶金工業(yè)出版社，2007，1225.3 A.A.阿格拉諾夫斯基等蘇沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)院氧化鋁專業(yè)組譯.氧化鋁生產(chǎn)生產(chǎn)手冊M.北京：冶金工業(yè)出版社，1974，103120.4 H.A.特洛依茨基蘇，白楊譯.氧化鋁工藝計(jì)算M. 北京：冶金工業(yè)出版社，1977，114128.5 吳金水.拜耳法與混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝物料平衡計(jì)

6、算M.北京：冶金工業(yè)出版社, 2002，545. 6 楊重愚.輕金屬冶金學(xué)M.北京：冶金工業(yè)出版社，1991，2148.7 郭年祥.化工過程及設(shè)備.北京：冶金工業(yè)出版社，2007，3278.指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日注：本表可自主延伸，各專業(yè)根據(jù)需要調(diào)整。江 西 理 工 大 學(xué)本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開 題 報 告冶金與化學(xué)工程學(xué)院 冶金工程專業(yè) 2009級（2013屆） 班 號 題 目：年產(chǎn)110萬噸氧化鋁石灰拜耳法溶出車間設(shè)計(jì)（原料二）本課題來源及研究現(xiàn)狀：我國鋁工業(yè)是上世紀(jì)中葉發(fā)展起來的，目前我國氧化鋁產(chǎn)量和品種不段增加，質(zhì)量日益提高，在生產(chǎn)技術(shù)上取得了一系列重要成就，但是我國

7、氧化鋁工業(yè)從整體上與世界先進(jìn)水平相比，還有一定的差距，主要表現(xiàn)在技術(shù)裝備水平和某些主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上。如生產(chǎn)過程的能耗高和生產(chǎn)率低，氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量不是很高，因此本設(shè)計(jì)根據(jù)我國的實(shí)際情況，采用國外較先進(jìn)的技術(shù)。如用管道化壓煮代替高壓溶出罐，采用多級自蒸發(fā)，多級預(yù)熱的管道化溶出，提高了溶出溫度，縮短了溶出時間，提高了回收率，減輕了蒸發(fā)負(fù)擔(dān)，降低了能耗；再如采用先進(jìn)的閃速焙燒氫氧化鋁技術(shù)，其節(jié)能，且自動化程度高，維護(hù)檢修容易，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。還引進(jìn)一些大型高效設(shè)備，氧化鋁生產(chǎn)裝備普遍向大型化發(fā)展，以減少設(shè)備散熱面積，降低熱損失，提高設(shè)備效率1-4。我國氧化鋁工業(yè)經(jīng)過20年，特別是近十年的科技進(jìn)

8、步，技術(shù)水平和裝備水平已大大提高，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已得到優(yōu)化，與世界先進(jìn)氧化鋁工業(yè)的差距已明顯縮小，但礦石資源明顯貧化、能源仍相對高、產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足電解鋁要求等可持續(xù)發(fā)展的問題已經(jīng)日趨明顯?，F(xiàn)在我國氧化鋁生產(chǎn)方面的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到比較先進(jìn)的水平，但是氧化鋁生產(chǎn)降低能耗、提高勞動生產(chǎn)率、減少環(huán)境污染等方面的技術(shù)還需要進(jìn)一步提高的，況且我國的生產(chǎn)技術(shù)水平與國外還有一定的差距，所以我還得進(jìn)一步提高自己，要走在世界的先進(jìn)行列。我國氧化鋁工業(yè)界應(yīng)更系統(tǒng)全面地認(rèn)識和研究我國的鋁土礦資源，加快開發(fā)應(yīng)用可處理我國中低品位一水硬鋁石礦資源的新工藝、新技術(shù)，擴(kuò)大國內(nèi)外可經(jīng)濟(jì)利用的鋁資源量，進(jìn)行高效、節(jié)能、清潔的氧化

9、鋁生產(chǎn)，是我國的鋁土礦資源的利用和氧化鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展8-11。隨著中國氧化鋁產(chǎn)能的迅速擴(kuò)張，鋁土礦的需求也大幅增長，預(yù)計(jì)2006年2010年間，中國對鋁土礦需求的年均增長率將達(dá)到22%。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)統(tǒng)計(jì)，中國目前鋁土礦已探明的儲量為7億噸，按照目前對鋁土礦的需求狀況，能維持約20年的生產(chǎn)。近年來，隨著我國改革開放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步快速的發(fā)展，市場對氧化鋁的需求大幅度增長。這就要求我國的氧化鋁工業(yè)重新調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，既適應(yīng)日益增長的市場需求，又要科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理地配置使用資源，促進(jìn)我國鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國有豐富的鋁土礦資源，其儲量為23億噸，排名居世界第6位， 80%以上

10、屬于A/S8的中低品位礦。我國的鋁土礦99%屬于高鋁、高硅、低鐵、低鋁硅比的一水硬鋁石型鋁土礦，耐磨難溶，一般需要在較高的溫度、堿液濃度和較高的壓力下才能溶出，而且溶出時間較長，較難處理。改良石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝就是在拜耳法生產(chǎn)工藝中添加較常規(guī)拜耳法適當(dāng)過量的石灰添加劑，選擇適宜的工藝條件，使得其脫硅產(chǎn)物主要生成為水合鋁硅酸鈣 (水化石榴石)，在堿耗允許的前提下采用純拜耳法流程生產(chǎn)氧化鋁，建設(shè)投資少，大幅度降低了生產(chǎn)能耗，生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量高，市場競爭力強(qiáng)。選石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，通過此課題使我們對氧化鋁生產(chǎn)工藝流程、主要技術(shù)指標(biāo)、冶金計(jì)算、冶金設(shè)備等實(shí)際生產(chǎn)情

11、況得以全面的了解和掌握，同時可以對我們的專業(yè)課進(jìn)行系統(tǒng)的考察，為以后從事氧化鋁行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課題研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法和手段：目標(biāo)：通過用石灰拜耳法處理中鋁山西分公司鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的設(shè)計(jì)，使我們更深了解氧化鋁的生產(chǎn)方法、工藝流程、主要技術(shù)條件、冶金設(shè)備、國內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等實(shí)際情況1，使我們成為符合氧化鋁生產(chǎn)的合格的專業(yè)技術(shù)人才。 針對目前國內(nèi)外氧化鋁現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、方法和手段如下：(1) 地址及生產(chǎn)能力的選擇與說明：由于學(xué)生是在中鋁山西分公司80萬噸氧化鋁廠進(jìn)行的實(shí)習(xí)，所以其畢業(yè)設(shè)計(jì)也是根據(jù)中鋁山西分公司的實(shí)際情況進(jìn)行的，因此，廠址的選擇、生產(chǎn)能力的

12、設(shè)計(jì)都是以此基礎(chǔ)來進(jìn)行的。(2) 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇與論證：生產(chǎn)方法、工藝流程的選擇必須有兩種以上的材料進(jìn)行對比、論證，然后選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的結(jié)論，并繪制詳細(xì)的工藝流程圖，對其工藝過程進(jìn)行簡單的說明。(3) 主要技術(shù)條件的選擇根據(jù)原材料來源、質(zhì)量、成分，確定合理經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法和工藝流程后，應(yīng)該選擇先進(jìn)的工藝技術(shù)條件和合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及產(chǎn)品的質(zhì)量要求等方案。（4）全廠的物料平衡計(jì)算：要求列出物料收支平衡表（5）全廠的設(shè)備選型計(jì)算：以年處理為依據(jù)，計(jì)算設(shè)備的日處理量和小時處理量，算出個工序所需設(shè)備的負(fù)荷、容量，確定設(shè)備的尺寸、規(guī)格以滿足生產(chǎn)的需要。（6）每噸氧化鋁產(chǎn)品的成本計(jì)算：

13、（7）高壓溶出車間的工藝流程、工藝條件的選擇與論證：高壓溶出車間的選擇必須有兩種以上的方案進(jìn)行對比、論證，然后選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的結(jié)論，并繪制詳細(xì)的工藝流程圖，對其工藝過程進(jìn)行簡單的說明。（8）高壓溶出車間的熱平衡計(jì)算；（9）高壓溶出車間的設(shè)備選擇計(jì)算；（10）圖紙要求：高壓溶出的主體設(shè)備圖一張（最好是三視圖）、車間的工藝流程圖一張、車間的設(shè)備連接圖一張、車間的平面布置圖一張, 盡可能用CAD軟件繪圖。（11）翻譯一篇與本課題密切相關(guān)的外文資料。設(shè)計(jì)（論文）提綱及進(jìn)度安排：第3-5周：進(jìn)工廠實(shí)習(xí);第6-7周：收集原始資料，查閱文獻(xiàn)資料，翻譯外文資料，撰寫開題報告：第8-9周：冶金計(jì)算及

14、設(shè)備選擇計(jì)算；第10-14周：圖紙繪制及論文撰寫；第15周：畢業(yè)答辯主要參考文獻(xiàn)：1 Xu Jin, Supply and Demand of China Aluminum (R).China&Asia Aiuminium Markets99, 20-21 May, Beijing, China.2 顧松青等.我國鋁工業(yè)現(xiàn)狀及邁人21世紀(jì)對策A.中國有色金屬學(xué)會第三屆學(xué)術(shù)會議論文集,1997.3 沈賢春，馬志成.論自焙鋁電解槽技術(shù)改造J.輕金屬，1998（1l），24-28.4 畢詩文主編，氧化鋁生產(chǎn)工藝，北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2006.15 沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院 石灰拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝研究

15、Z，1992.6 中州分公司.2004年生產(chǎn)技術(shù)年報Z.7 河南分公司.2006年7月生產(chǎn)技術(shù)月報Z.8 畢詩文.氧化鋁生產(chǎn)工藝M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006，112130.9 付高峰等.氧化鋁生產(chǎn)知識問答M.北京：冶金工業(yè)出版社，2007，1225.10 A.A.阿格拉諾夫斯基等蘇沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)院氧化鋁專業(yè)組譯.氧化鋁生產(chǎn)生產(chǎn)手冊M.北京：冶金工業(yè)出版社，1974，103120.11 H.A.特洛依茨基蘇，白楊譯.氧化鋁工藝計(jì)算M. 北京：冶金工業(yè)出版社，1977，114128.12 吳金水.拜耳法與混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝物料平衡計(jì)算M.北京：冶金工業(yè)出版社, 2002，545. 13 楊重

16、愚.輕金屬冶金學(xué)M.北京：冶金工業(yè)出版社，1991，2148.14 郭年祥.化工過程及設(shè)備.北京：冶金工業(yè)出版社，2007，3278.15 尹中林，李新華，范衛(wèi)東.石灰拜耳法新工藝及其應(yīng)用前景C. 第四屆全國輕金屬冶金學(xué)術(shù)會議論文集,150.16 陳學(xué)森.論提高我國氧化鋁的市場競爭力J.綜述與專論，2000年8月第4期.17 王平升，賈海龍.我國氧化鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展探討J.輕金屬，2004（11）：3.18 尹中林，顧松青，秦正.發(fā)展我國氧化鋁工業(yè)應(yīng)注意的幾個問題J.輕金屬，2001，（8）：9.19 姜躍華.氧化鋁生產(chǎn)新工藝、新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用J.輕金屬，2007，（2）：11.20 趙福輝

17、 ,蘆東. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%9c%9f%e5%88%8a%e5%85%a8%e6%96%87%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%ba%93&filename=COLO200202007&filetitle=%e6%8b%9c%e8%80%b3%e6%b3%95%e5%a4%96%e6%8e%92%e8%b5%a4%e6%b3%a5%e9%93%9d%e7%a1%85%e6 拜耳法外排赤泥鋁硅比升高原因及抑制措施的探討J.世界有色金屬 , 2002,(02)：1214.21 張文周. HY

18、PERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%9c%9f%e5%88%8a%e5%85%a8%e6%96%87%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%ba%93&filename=QJSS200005003&filetitle=%e6%8b%9c%e8%80%b3%e6%b3%95%e4%b8%80%e6%ac%a1%e6%b4%97%e6%b6%a4%e6%b2%89%e9%99%8d%e6 拜耳法一次洗滌沉降槽運(yùn)轉(zhuǎn)周期縮短的原因分析及應(yīng)對措施J.輕金屬 , 2000,(05)：5265.22 張東波,王鈞,鄭敏. HYP

19、ERLINK /kns50/detail.aspx?filename=QJSS200307000&dbname=CJFD2003&filetitle=%e8%af%95%e8%ae%ba%e5%85%a5%e4%b8%96%e5%af%b9%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%b0%a7%e5%8c%96%e9%93%9d%e5%b7%a5%e4%b8%9a%e7%9a%84%e5%bd%b1%e5%93%8d t _top 試論入世對中國氧化鋁工業(yè)的影響J.輕金屬,2003,(07)：2734.16 吳鋼,閆晉鋼. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?filena

20、me=QJSS200307005&dbname=CJFD2003&filetitle=%e5%8a%a0%e5%bf%ab%e5%88%86%e6%9e%90%e6%8a%80%e6%9c%af%e8%bf%9b%e6%ad%a5+%e6%94%af%e6%8c%81%e9%93%9d%e5%b7%a5%e4%b8%9a%e5%8f%91%e5%b1%95%e5%88%9b%e6%96%b0 加快分析技術(shù)進(jìn)步支持鋁工業(yè)發(fā)展創(chuàng)新J.輕金屬,2003, (07)：1823.23 李春潮,呂子劍. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?filename=QJSS200601005

21、&dbname=CJFD2006&filetitle=%e6%88%91%e5%9b%bd%e6%b0%a7%e5%8c%96%e9%93%9d%e8%a1%8c%e4%b8%9a%e7%90%86%e5%8c%96%e6%a3%80%e6%b5%8b%e7%8e%b0%e7%8a%b6%e5%8f%8a%e5%8f%91%e5%b1%95%e8%b6%8b%e5% 我國氧化鋁行業(yè)理化檢測現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J.輕金屬,2006,(01)：1232.24 張?jiān)坪?魏德洲. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%9c%9f%

22、e5%88%8a%e5%85%a8%e6%96%87%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%ba%93&filename=YSXK200402011&filetitle=%e9%ab%98%e5%b2%ad%e7%9f%b3%e4%b8%8e%e4%b8%80%e6%b0%b4%e7%a1%ac%e9%93%9d%e7%9f%b3%e5 高嶺石與一水硬鋁石反浮選分離藥劑研究J.有色金屬(選礦部分) , 2004, (02)：2531.25 郭鍵,任愛軍,方啟學(xué),胡永平. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%9c

23、%9f%e5%88%8a%e5%85%a8%e6%96%87%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%ba%93&filename=YSXK200303000&filetitle=%e4%b8%80%e6%b0%b4%e7%a1%ac%e9%93%9d%e7%9f%b3%e4%b8%8e%e9%ab%98%e5%b2%ad%e7%9f%b3%e5 一水硬鋁石與高嶺石反浮選分離研究J.有色金屬(選礦部分) ,2003, (03)：618.26 胡岳華,蔣昊,邱冠周,王淀佐. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=%e4%b8%ad%e5%9b%bd%e6%9c

24、%9f%e5%88%8a%e5%85%a8%e6%96%87%e6%95%b0%e6%8d%ae%e5%ba%93&filename=ZYXZ200101027&filetitle=%e4%b8%80%e6%b0%b4%e7%a1%ac%e9%93%9d%e7%9f%b3%e5%9e%8b%e9%93%9d%e5%9c%9f%e7%9f%bf%e9 一水硬鋁石型鋁土礦鋁硅浮選分離的溶液化學(xué)J.中國有色金屬學(xué)報,2001, (01)：2736.指導(dǎo)教師審核意見：指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日注：本表可自主延伸摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個年產(chǎn)110萬噸氧化鋁的工廠，以山西鋁廠的鋁土礦（一水硬

25、鋁石）為原料進(jìn)行生產(chǎn)。其生產(chǎn)方法是采用目前工藝流程最簡單、綜合能耗較低的拜耳法，其生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)采用目前國內(nèi)較為先進(jìn)的高壓溶出工藝。根據(jù)所學(xué)的理論知識并相關(guān)的工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行了各項(xiàng)冶金計(jì)算，如全廠物料平衡、全廠設(shè)備選擇、高壓溶出車間的設(shè)備選擇計(jì)算、高壓溶出工藝流程與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的選擇論證及高壓溶出車間熱平衡，并進(jìn)行了廠址和生產(chǎn)的選擇與論證，生產(chǎn)110萬噸氧化鋁產(chǎn)品的輔助材料單耗和成本計(jì)算，最后繪制了有關(guān)的圖紙。關(guān)鍵詞：拜耳法；石灰；氧化鋁；鋁酸鈉溶液； ABSTRACTThis graduation project duty is to design factory of 1100，000

26、 tons pre-year alumina.It is adopted at present Bayer technical process method, which has properties of simple process, low comprehensive energy consumption .The design uses more advanced technology of indirect heating high pressure to dissolve the craft, carries on the production to take the Shanxi

27、 Countys bauxite as the raw material .According to theory konwledge and union related plant production data material, each metallurgy calculation was carried on, like the entire factory mass blance,the entire factory equipment choice, the equipment choice calculation of the high pressure dissolution

28、 plant, the high pressure dissloves the technical process and the technology current economic condition choice proof and the high pressure dissolution plant heat calculation, choice and proof of the factory site and the production method. The ton alumina product original auxiliary material consumpti

29、on and cost was calculated. Finally, the related blueprint was drawn up.Keyword: Bayer-procss; Lime; Alumina; Sodium aluminate;目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358811650 第一章 概 述 PAGEREF _Toc358811650 h 1 HYPERLINK l _Toc358811651 第二章 廠址和生產(chǎn)能力的選擇與論證 PAGEREF _Toc358811651 h 4 HYPERLINK l _Toc3588116

30、52 2.1廠址的選擇和論證 PAGEREF _Toc358811652 h 4 HYPERLINK l _Toc358811653 2.2生產(chǎn)能力的選擇與論證 PAGEREF _Toc358811653 h 4 HYPERLINK l _Toc358811654 第三章 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇與論證 PAGEREF _Toc358811654 h 6 HYPERLINK l _Toc358811655 3.1生產(chǎn)方法的選擇與論證 PAGEREF _Toc358811655 h 6 HYPERLINK l _Toc358811656 3.2工藝流程的選擇與論證 PAGEREF _Toc358

31、811656 h 6 HYPERLINK l _Toc358811657 第四章 主要技術(shù)條件的選擇 PAGEREF _Toc358811657 h 10 HYPERLINK l _Toc358811658 4.1破碎與磨碎 PAGEREF _Toc358811658 h 10 HYPERLINK l _Toc358811659 4.2預(yù)脫硅 PAGEREF _Toc358811659 h 10 HYPERLINK l _Toc358811660 4.3高壓溶出 PAGEREF _Toc358811660 h 10 HYPERLINK l _Toc358811661 4.4赤泥的沉降分離與洗滌

32、 PAGEREF _Toc358811661 h 10 HYPERLINK l _Toc358811662 4.5精濾 PAGEREF _Toc358811662 h 11 HYPERLINK l _Toc358811664 4.6種子分解 PAGEREF _Toc358811664 h 11 HYPERLINK l _Toc358811665 4.7母液蒸發(fā) PAGEREF _Toc358811665 h 11 HYPERLINK l _Toc358811666 4.8氫氧化鋁過濾 PAGEREF _Toc358811666 h 11 HYPERLINK l _Toc358811667 4.

33、9焙燒 PAGEREF _Toc358811667 h 11 HYPERLINK l _Toc358811668 4.10混礦計(jì)算氧化鋁回收率 PAGEREF _Toc358811668 h 12 HYPERLINK l _Toc358811669 第五章 全廠物料平衡計(jì)算 PAGEREF _Toc358811669 h 13 HYPERLINK l _Toc358811670 5.1原料成分 PAGEREF _Toc358811670 h 13 HYPERLINK l _Toc358811671 5.2生產(chǎn)過程中的主要技術(shù)條件 PAGEREF _Toc358811671 h 13 HYPER

34、LINK l _Toc358811678 5.3以1000kg碎鋁土礦為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc358811678 h 14 HYPERLINK l _Toc358811679 5.3.1石灰添加量 PAGEREF _Toc358811679 h 14 HYPERLINK l _Toc358811681 5.3.2配堿計(jì)算 PAGEREF _Toc358811681 h 14 HYPERLINK l _Toc358811684 5.3.3進(jìn)入濕磨的成分量 PAGEREF _Toc358811684 h 17 HYPERLINK l _Toc358811685 5.3.4進(jìn)入溶出礦漿液

35、的成分量 PAGEREF _Toc358811685 h 18 HYPERLINK l _Toc358811687 5.3.5進(jìn)入溶出液的成分量 PAGEREF _Toc358811687 h 18 HYPERLINK l _Toc358811690 5.3.6進(jìn)入溶出赤泥的成分量 PAGEREF _Toc358811690 h 18 HYPERLINK l _Toc358811693 5.3.7溶出過程中水的平衡 PAGEREF _Toc358811693 h 19 HYPERLINK l _Toc358811695 5.3.8進(jìn)入分離赤泥的成分量 PAGEREF _Toc358811695

36、 h 19 HYPERLINK l _Toc358811696 5.3.9赤泥沉降分離 PAGEREF _Toc358811696 h 20 HYPERLINK l _Toc358811699 5.4晶種攪拌分解 PAGEREF _Toc358811699 h 21 HYPERLINK l _Toc358811706 5.5產(chǎn)品Al(OH)3分離、洗滌與焙燒 PAGEREF _Toc358811706 h 23 HYPERLINK l _Toc358811709 5.6種分母液蒸發(fā) PAGEREF _Toc358811709 h 24 HYPERLINK l _Toc358811710 5.7

37、蘇打?yàn)V餅及其附液量 PAGEREF _Toc358811710 h 25 HYPERLINK l _Toc358811715 5.8蒸發(fā)水量計(jì)算 PAGEREF _Toc358811715 h 26 HYPERLINK l _Toc358811717 5.9 Al(OH)3焙燒 PAGEREF _Toc358811717 h 26 HYPERLINK l _Toc358811719 5.10生產(chǎn)1t產(chǎn)品氧化鋁的物料平衡計(jì)算 PAGEREF _Toc358811719 h 29 HYPERLINK l _Toc358811720 5.10.1破碎平衡 PAGEREF _Toc358811720

38、h 29 HYPERLINK l _Toc358811721 5.10.2濕磨平衡 PAGEREF _Toc358811721 h 30 HYPERLINK l _Toc358811723 5.10.3溶出平衡 PAGEREF _Toc358811723 h 30 HYPERLINK l _Toc358811728 5.10.4溶出礦漿稀釋及赤泥沉降分離平衡 PAGEREF _Toc358811728 h 32 HYPERLINK l _Toc358811735 5.10.5赤泥洗滌平衡 PAGEREF _Toc358811735 h 35 HYPERLINK l _Toc358811738

39、5.10.6粗液葉濾平衡 PAGEREF _Toc358811738 h 37 HYPERLINK l _Toc358811741 5.10.7晶種攪拌分解平衡 PAGEREF _Toc358811741 h 38 HYPERLINK l _Toc358811746 5.10.8晶種與產(chǎn)品Al(OH)3分離平衡 PAGEREF _Toc358811746 h 40 HYPERLINK l _Toc358811757 5.10.9產(chǎn)品Al(OH)3洗滌平衡 PAGEREF _Toc358811757 h 42 HYPERLINK l _Toc358811763 5.10.10 Al(OH)3焙燒

40、平衡 PAGEREF _Toc358811763 h 44 HYPERLINK l _Toc358811764 5.10.11種分母液蒸發(fā)平衡 PAGEREF _Toc358811764 h 45 HYPERLINK l _Toc358811767 5.10.12蘇打結(jié)晶濾餅苛化 PAGEREF _Toc358811767 h 47 HYPERLINK l _Toc358811777 第六章 全廠設(shè)備選擇計(jì)算 PAGEREF _Toc358811777 h 52 HYPERLINK l _Toc358811778 6.1全廠物料流量平衡 PAGEREF _Toc358811778 h 526.

41、2全廠主要設(shè)備選擇 PAGEREF _Toc358811779 h 56 HYPERLINK l _Toc358811779 6.3全廠主要設(shè)備 PAGEREF _Toc358811779 h 56 HYPERLINK l _Toc358811780 第七章 噸氧化鋁產(chǎn)品成本估算 PAGEREF _Toc358811780 h 57 HYPERLINK l _Toc358811781 第八章 高壓溶出車間工藝條件的選擇與論證 PAGEREF _Toc358811781 h 58 HYPERLINK l _Toc358811783 第九章 高壓溶出車間熱平衡計(jì)算 PAGEREF _Toc3588

42、11783 h 60 HYPERLINK l _Toc358811784 9.1自蒸發(fā)各級參數(shù) PAGEREF _Toc358811784 h 60 HYPERLINK l _Toc358811785 9.2計(jì)算自蒸發(fā)水量 PAGEREF _Toc358811785 h 60 HYPERLINK l _Toc358811795 9.3礦漿預(yù)熱 PAGEREF _Toc358811795 h 61 HYPERLINK l _Toc358811806 第十章 高壓溶出車間設(shè)備選擇計(jì)算 PAGEREF _Toc358811806 h 64 HYPERLINK l _Toc358811807 10.1

43、預(yù)熱器計(jì)算 PAGEREF _Toc358811807 h 64 HYPERLINK l _Toc358811809 10.2間接加熱壓煮器加熱面積 PAGEREF _Toc358811809 h 65 HYPERLINK l _Toc358811810 10.3計(jì)算自蒸發(fā)器 PAGEREF _Toc358811810 h 65 HYPERLINK l _Toc358811812 10.4給料油泵計(jì)算 PAGEREF _Toc358811812 h 66 HYPERLINK l _Toc358811814 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc358811814 h 67 HYPERLINK l

44、_Toc358811820 外文資料 PAGEREF _Toc358811820 h 68 HYPERLINK l _Toc358811821 中文翻譯 PAGEREF _Toc358811821 h 72 HYPERLINK l _Toc358811822 致 謝 PAGEREF _Toc358811822 h 79 HYPERLINK l _Toc358811823 小論文 PAGEREF _Toc358811823 h 80第一章 概 述由于鋁及其合金具有許多優(yōu)良性能，而且鋁的資源又很豐富，由于鋁及其合金具有許多優(yōu)良性能，而且鋁的資源又很豐富，因此，鋁工業(yè)問世以來發(fā)展十分迅速。 2005

45、年世界原鋁產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到3193萬噸，其中我國產(chǎn)量780萬噸。目前世界上生產(chǎn)氧化鋁的國家有30余個，氧化鋁廠85座。主要集中在澳大利亞、 中國、美國、巴西和俄羅斯，這5個國家氧化鋁產(chǎn)能占世界總產(chǎn)能的70%左右，其中澳 大利亞鋁土礦資源得天獨(dú)厚，氧化鋁產(chǎn)能占世界的 25%左右。全球氧化鋁廠中規(guī)模在 100萬噸/年以上的有30家，生產(chǎn)能力占全球總產(chǎn)能的 50%以上其中300萬噸/年以上的3家均在澳大利亞。世界氧化鋁的生產(chǎn)經(jīng)營主要集中在6家跨國企業(yè)集團(tuán)手中，其中美鋁和加鋁控制了全球30%以上的氧化鋁生產(chǎn)能力2。冰晶石氧化鋁熔體電解仍然是目前工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的唯一方法，所以鋁生產(chǎn)包括從鋁礦石生產(chǎn)氧化鋁以及

46、電解鋁冶煉兩個主要過程。每生產(chǎn)1t金屬鋁消耗近2t氧化鋁， 因此隨著電解煉鋁的迅速增長，氧化鋁生產(chǎn)也迅速發(fā)展起來，2005年世界氧化鋁產(chǎn)量達(dá)到6131萬噸，其中我國產(chǎn)量858萬噸。90以上的氧化鋁是供電解煉鋁用，之外使用的氧化鋁稱之為非冶金用氧化鋁或多品種氧化鋁。鋁或多品種氧化鋁。我國具有較豐富的鋁土礦資源，迄今已探明保守儲量23億噸，位居世界第4，具備發(fā)展氧化鋁工業(yè)的資源條件。據(jù)2004年以來的不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)已公布的氧化鋁投資項(xiàng)目達(dá)27個，測算總規(guī)模達(dá)1604.1萬t。即使不考慮利用國外鋁土礦資源和到海外投資辦廠的項(xiàng)目，總規(guī)模也達(dá)到2814.1萬t。2006年底，中鋁公司氧化鋁生產(chǎn)952萬

47、t，除目前已公布在建的氧化鋁規(guī)模外，全國還有擬建氧化鋁總規(guī)模1992萬t接近國外所有擬建(擴(kuò)建)氧化鋁項(xiàng)目的總和。氧化鋁工業(yè)的迅速發(fā)展不同于以往的低水平重復(fù)建設(shè)，而是上規(guī)模、高水平，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，極大地提升了我國氧化鋁工業(yè)整體水平和競爭力。但是，如果這種投資熱繼續(xù)無序膨脹，勢必造成產(chǎn)品相對過剩3.。 目前我國氧化鋁企業(yè)達(dá)40多家，已建和在建產(chǎn)能達(dá)4350多萬噸/年，其中處理國內(nèi)鋁土礦的產(chǎn)能為3250萬噸/年。2010年全國氧化鋁產(chǎn)量2896萬噸，是世界第一大氧化鋁生產(chǎn)國。我國是鋁消耗大國，目前我國電解鋁的生產(chǎn)原料氧化鋁存在不足的現(xiàn)象，隨著電解鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，自動化電子計(jì)算機(jī)控制程度的提高和環(huán)境

48、保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，電解鋁廠要求供應(yīng)砂狀氧化鋁。現(xiàn)在我國處理一水硬鋁石型鋁土礦，采用拜耳法生產(chǎn)工藝，加上現(xiàn)有的技術(shù)，可以生產(chǎn)出砂狀氧化鋁，其質(zhì)量指標(biāo)可以達(dá)到國際砂狀氧化鋁規(guī)定的水平。因此本設(shè)計(jì)降采用拜耳法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)砂狀氧化鋁1。由于鋁及鋁合金具有許多優(yōu)良的性能，而且鋁的資源又很豐富，因此，鋁工業(yè)自問世以來發(fā)展十分迅速。18901990年，全世界金屬鋁的總產(chǎn)量約為2.8萬噸，到20世紀(jì)50年代中葉，鋁的產(chǎn)量已超過銅而居有色金屬之首，僅次于鋼鐵。1990年世界原鋁產(chǎn)量超過1600萬噸（此外，還有占鋁消耗量20%左右的再生鋁），約占世界有色金屬總產(chǎn)量的40%。而2005年世界原鋁產(chǎn)量達(dá)到3189萬

49、噸。冰晶石-氧化鋁熔體電解仍然是目前工業(yè)生產(chǎn)金屬鋁的唯一方法，所以鋁生產(chǎn)包括從鋁礦石生產(chǎn)氧化鋁以及電解鋁兩個主要過程。每生產(chǎn)1噸金屬鋁消耗近2噸氧化鋁。因此，隨著電解鋁的迅速增長，氧化鋁生產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來。當(dāng)前氧化鋁生產(chǎn)大部分以鋁土礦為原料，生產(chǎn)方法只要是拜耳法，因?yàn)榇朔椒梢越档拖?、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本且產(chǎn)品質(zhì)量佳。氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高，主要是由于工藝過程不斷完善的結(jié)果。例如在拜耳法生產(chǎn)中采用管道化溶出代替高壓溶出進(jìn)行鋁土礦的溶出，用流態(tài)化煅燒代替回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行氫氧化鋁的煅燒，在母液蒸發(fā)中采用在氧化鋁生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比重，降低能耗仍是當(dāng)前氧化鋁生產(chǎn)中的重大任務(wù)6。目前，氧

50、化鋁工業(yè)總的發(fā)展方向是充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，廣泛研究新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)以強(qiáng)化生產(chǎn)，降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，綜合利用資源，減少或消除對環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)過程的連續(xù)化、自動化水平，利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全流程集中控制12。我國鋁工業(yè)是上世紀(jì)中葉發(fā)展起來的，目前我國氧化鋁產(chǎn)量和品種不段增加，質(zhì)量日益提高，在生產(chǎn)技術(shù)上取得了一系列重要成就，但是我國氧化鋁工業(yè)從整體上與世界先進(jìn)水平相比，還有一定的差距，主要表現(xiàn)在技術(shù)裝備水平和某些主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上。如生產(chǎn)過程的能耗高和生產(chǎn)率低，氧化鋁產(chǎn)品質(zhì)量不是很高，因此本設(shè)計(jì)根據(jù)我國的實(shí)際情況，采用國外較先進(jìn)的技術(shù)。如用管道化壓煮代替高壓溶出罐，采用多級自

51、蒸發(fā)，多級預(yù)熱的管道化溶出，提高了溶出溫度，縮短了溶出時間，提高了回收率，減輕了蒸發(fā)負(fù)擔(dān)，降低了能耗；再如采用先進(jìn)的閃速焙燒氫氧化鋁技術(shù)，其節(jié)能，且自動化程度高，維護(hù)檢修容易，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。還引進(jìn)一些大型高效設(shè)備，氧化鋁生產(chǎn)裝備普遍向大型化發(fā)展，以減少設(shè)備散熱面積，降低熱損失，提高設(shè)備效率1-4。我國氧化鋁工業(yè)經(jīng)過20年，特別是近十年的科技進(jìn)步，技術(shù)水平和裝備水平已大大提高，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已得到優(yōu)化，與世界先進(jìn)氧化鋁工業(yè)的差距已明顯縮小，但礦石資源明顯貧化、能源仍相對高、產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足電解鋁要求等可持續(xù)發(fā)展的問題已經(jīng)日趨明顯。現(xiàn)在我國氧化鋁生產(chǎn)方面的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到比較先進(jìn)的水平，但是氧化

52、鋁生產(chǎn)降低能耗、提高勞動生產(chǎn)率、減少環(huán)境污染等方面的技術(shù)還需要進(jìn)一步提高的，況且我國的生產(chǎn)技術(shù)水平與國外還有一定的差距，所以我還得進(jìn)一步提高自己，要走在世界的先進(jìn)行列。我國氧化鋁工業(yè)界應(yīng)更系統(tǒng)全面地認(rèn)識和研究我國的鋁土礦資源，加快開發(fā)應(yīng)用可處理我國中低品位一水硬鋁石礦資源的新工藝、新技術(shù)，擴(kuò)大國內(nèi)外可經(jīng)濟(jì)利用的鋁資源量，進(jìn)行高效、節(jié)能、清潔的氧化鋁生產(chǎn)，是我國的鋁土礦資源的利用和氧化鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展8-11。第二章 廠址和生產(chǎn)能力的選擇與論證2.1廠址的選擇和論證氧化鋁廠的設(shè)計(jì)，大體可以分為以下幾種：首先是新建氧化鋁廠的設(shè)計(jì)。此種類型的設(shè)計(jì)，要求比較全面，要求完成從建廠調(diào)查廠址選擇到施工圖設(shè)計(jì)

53、這一成套任務(wù)。然后是現(xiàn)有氧化鋁廠或車間的擴(kuò)建或改造設(shè)計(jì)。這是為適應(yīng)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)?；蛟黾赢a(chǎn)品品種改革重大的生產(chǎn)工藝而提出的設(shè)計(jì)任務(wù)。還有就是技術(shù)措施性工程設(shè)計(jì)任務(wù)，其設(shè)計(jì)工作量小，一般有原廠承擔(dān)，經(jīng)費(fèi)來自工廠的技術(shù)措施費(fèi)用。廠址的選擇對于國民經(jīng)濟(jì)的合理布局，國家資金的利用，企業(yè)建設(shè)速度、建設(shè)成本以及整個廠的正常生產(chǎn)是至關(guān)重要的，并且關(guān)系到國防、公農(nóng)業(yè)發(fā)展和醫(yī)療衛(wèi)生等各方面。廠址選擇不當(dāng)，將增加建設(shè)投資和產(chǎn)品成本，造成環(huán)境污染，將會危及人民的健康，給國家造成更大損失，因此正確選擇廠址十分重要。廠址的選擇與許多因素有關(guān)，應(yīng)綜合考慮。根據(jù)有關(guān)資料，將廠址選在山西河津一帶比較合理，在此建廠具有一下優(yōu)點(diǎn)：煤

54、礦資源豐富；距礦石開采區(qū)近，可以減少原料運(yùn)輸費(fèi)用；水資源豐富可靠，能提供工廠用水量；山西水電資源豐富，可保證工廠用電；交通便利，有水路、公路和鐵路的運(yùn)輸優(yōu)勢；廠區(qū)地勢平坦，基石程度較大，地震效應(yīng)對建筑沒有太大的影響，可以節(jié)約工廠基建投資；這個區(qū)域遠(yuǎn)離城區(qū)，而當(dāng)?shù)仫L(fēng)向主要是西北風(fēng)，有利于工廠廢氣擴(kuò)散，減輕工業(yè)污染；背靠龍門山，有豐富的石灰石資源。2.2生產(chǎn)能力的選擇與論證氧化鋁廠生產(chǎn)能力的選擇是根據(jù)很多因素確定的，而其本身有影響著建設(shè)中以及生產(chǎn)以后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)效果。生產(chǎn)能力的確定首先在國家計(jì)劃指導(dǎo)下，根據(jù)資源、動力、當(dāng)時國情以及預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果等情況來考慮的13。氧化鋁廠的生產(chǎn)能力應(yīng)符合國家的經(jīng)

55、濟(jì)建設(shè)計(jì)劃，以免生產(chǎn)的盲目性；生產(chǎn)能力還取決于資源的情況。目前氧化鋁生產(chǎn)規(guī)模趨向大型化，工廠的大型化可以提高勞動生產(chǎn)率，減少單位成品投資，降低產(chǎn)品成本，提高連續(xù)化和自動化水平 。在國外，大型化氧化鋁廠的生產(chǎn)年限一般都在五十年以上；礦石加工的難易程度對生產(chǎn)能力也有很大的影響。如優(yōu)質(zhì)的三水鋁石型礦石處理起來方便，所需的設(shè)備較小，在這樣的情況下，生產(chǎn)能力可以選大些，但山西鋁土礦是難容礦，高鐵低硅是其最大的特點(diǎn)，故生產(chǎn)能力不易過大，這只是一方面影響，由于現(xiàn)在溶出技術(shù)的提高，這方面問題已得到解決；在確定產(chǎn)能時，還要考慮到分期建設(shè)和擴(kuò)建問題，為充分利用國家資金，減少一次性投資，可以采用“以鋁養(yǎng)鋁”的辦法分

56、期擴(kuò)建。建設(shè)期的劃分影響到投資的充分利用，剩下的擴(kuò)建產(chǎn)量不宜與現(xiàn)有產(chǎn)量相差過于懸殊。山西鋁廠現(xiàn)在已新建的80萬噸氧化鋁廠，因此設(shè)計(jì)的年產(chǎn)110萬噸的氧化鋁廠的產(chǎn)能是可以實(shí)現(xiàn)的。第三章 生產(chǎn)方法和工藝流程的選擇與論證3.1生產(chǎn)方法的選擇與論證迄今為止氧化鋁的生產(chǎn)方法，已經(jīng)提出了很多從鋁礦石或其它含鋁原料中提取氧化鋁的方法。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的原因，有些方法已被淘汰，有些還處于試驗(yàn)研究階段。其生產(chǎn)方法可以分堿法、酸法、酸堿聯(lián)合法和熱法，現(xiàn)在幾乎全的氧化鋁廠都采用堿法生產(chǎn)。堿法又分為拜耳法、燒結(jié)法、聯(lián)合法等多種工藝流程。拜耳法是由奧地利化學(xué)家拜耳于18891892年期間發(fā)明的一種從鋁土礦中提取氧化鋁

57、的方法。一百多年來在工藝技術(shù)方面已經(jīng)有了許多改進(jìn)，但基本原理并未發(fā)生變化。為紀(jì)念拜耳這一偉大貢獻(xiàn)，該方法一直沿用拜耳法這一名稱。拜耳法是直接利用含有大量游離氫氧化鋁的循環(huán)母液處理鋁土礦，以溶出其中的氧化鋁而獲得鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液加晶種分解后，氧化鋁以氫氧化鋁的形式析出，種分母液經(jīng)過種分濃縮后返回重新用于溶出鋁土礦。用拜耳法生產(chǎn)具有很多優(yōu)點(diǎn)16-17：流程簡單，設(shè)備易于制造；加工過程為濕法冶煉，有利于改善勞動環(huán)境；拜耳法能耗低，生產(chǎn)成本低；拜耳法產(chǎn)品質(zhì)量高；拜耳法的勞動生產(chǎn)率高。處理高品位鋁土礦時生產(chǎn)成本也很低，比其它方法工藝簡單，但拜耳法生產(chǎn)時，原料中的SiO2主要以鈉硅渣的形式排出，1k

58、g SiO2要造成1kg氧化鋁和0.608kg的堿損失。若礦石中的SiO2含量過高，將使氧化鋁回收率很低，而堿耗很大，從而提高生產(chǎn)成本，不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行生產(chǎn)。氧化鋁生產(chǎn)方法的選擇，主要是根據(jù)鋁土礦的品位，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理以及礦物類型等。國外氧化鋁廠所用礦石品位普遍較高，礦石鋁硅比大部分都在10以上，多為易溶的三水鋁石，山西礦石類型大都為難容的一水硬鋁石，用拜耳法生產(chǎn)時，對礦石的品位要求比較高，現(xiàn)在我國拜耳法生產(chǎn)氧化鋁必須添加石灰。3.2工藝流程的選擇與論證采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁已有100多年的歷史，100多年來隨著科學(xué)的發(fā)展、新技術(shù)的應(yīng)用，這一方法已經(jīng)有了很大的發(fā)展和改進(jìn)。目前，它仍是世界上

59、生產(chǎn)氧化鋁的主要方法之一。拜耳法用在處理低硅鋁土礦（一般要求A/S7.0），特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時有流程簡單、作業(yè)方便、能量消耗低、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在除了受原料條件限制的某些地區(qū)以外，大多數(shù)氧化鋁廠都采用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁。本設(shè)計(jì)采用的拜耳法流程見圖3-1。拜耳法工藝流程實(shí)質(zhì)包括溶出、稀釋、分解、蒸發(fā)四個主要工序在內(nèi)的循環(huán)過程，除以上工序外，還有礦石的破碎細(xì)磨過程、赤泥渣和氫氧化鋁的分解洗滌過程，氫氧化鋁的焙燒過程和碳酸鈉苛化過程等18-20。進(jìn)入礦倉的鋁土礦經(jīng)中碎和細(xì)碎之后，按要求配一定的標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)母液，同時配入一定量的石灰和補(bǔ)堿，苛化堿液一起進(jìn)入球磨機(jī)中細(xì)磨到要求的粒度，得到的

60、合格的原礦漿槽中經(jīng)間接加熱進(jìn)行預(yù)脫硅，然后用高壓隔膜泵送進(jìn)換熱器，用從自蒸發(fā)器出來的二次蒸汽來預(yù)熱礦漿，然后進(jìn)入新蒸汽加熱時間，使反應(yīng)基本完成，然后進(jìn)入降溫降壓的自蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)過9級自蒸發(fā)后，原礦漿溫度為134，其二次蒸汽用于預(yù)熱原礦漿。溶出礦漿在稀釋槽中被稀釋，并且攪拌停留4-5個小時，在這段時間內(nèi)，脫硅繼續(xù)進(jìn)行，然后稀釋液進(jìn)入吃你沉降槽進(jìn)行四次反向洗滌，洗液返回去稀釋溶出礦漿，赤泥放在赤泥堆場。送到葉濾工序的粗液，通過葉濾機(jī)再進(jìn)行熱交換降溫，進(jìn)入一段種子攪拌分解槽，首槽加入細(xì)種子，再進(jìn)行熱交換器降溫，再進(jìn)入二段攪拌分解槽，首槽加入粗種子，通過分級機(jī)分級，底流獲得氫氧化鋁，溢流進(jìn)入二次分級機(jī)