有色金属冶金学重点内容.ppt

什么是添加剂？应满足的要求？ 采取往冰晶石-氧化铝熔液中，添加某些能够改善它的物理化学性质以及提高电解生产指标的盐类，这种盐类称为添加剂。应满足：(1) 在铝电解过程中不分解，保证铝的质量和电流效率；(2) 应能改善冰晶石-氧化铝熔液的物理化学性质，对氧化铝在冰晶石熔液中的溶解度没有大的影响； (3) 应来源广泛并且价格低廉 使用低熔点电解质的优点？ (1) 明显降低电解温度 (2) 实现低温800～900℃下的电解制取液态铝 (3) 明显提高电流效率 (4) 明显减少电能消耗量和炭阳极消耗量 (5) 亦可大大延长槽寿命 (6) 低温电解质与惰性阴极配合使用，则显著增加其经济效益， 什么是酸性电解质？使用酸性电解质的优点？ 是指除了冰晶石（Na3AlF6）之外，还含有一定数量的游离氟化铝（AlF3）的电解质。酸性电解质优点：熔点比较低，可以降低电解温度；铝在其中的溶解度较小，有利于提高电流效率；电解质结壳酥松好打。 第三十页，共四十二页，2022年，8月28日 第一页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 什么是铝土矿?铝土矿的主要化学成分有哪些？其中有害的杂质有哪些？ 答：铝土矿是一种以氢氧化铝矿物为主的成分复杂的岩石，主要化学成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2 ，其中有害的杂质有SiO2、Fe2O3、TiO2 。 含铝矿物主要有哪些种类？ 答：按铝土矿的矿物成分分：三水铝石型铝土矿、一水软铝石型铝土矿、一水硬铝石型铝土矿、混合矿；按铝土矿矿石结构特点分：粗糙状铝土矿、致密状铝土矿、豆鲕状铝土矿；按铝土矿地质成因分：海相沉积型铝土矿、陆相沉积型铝土矿、玄武岩风化壳型铝土矿。 第二页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 衡量铝土矿的质量标准？ 答：衡量铝土矿的质量标准是铝硅比，即铝土矿中的氧化铝与氧化硅的重量比。 单流法 双流法 答：单流法是指将循环母液和铝土矿一起磨制成原矿浆进行预热溶出的方法。 双流法是指仅将一部分循环母液送去磨制原矿浆，大部分循环母液单独预热到溶出温度，然后再于溶出器内与浓稠原矿浆进行混合溶出的方法。 第三页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 写出下列含铝矿物的分子式：刚玉、三水铝石、一水铝石、明矾石、霞石？ 答：高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O、刚玉 Al2O3 、三水铝石 Al(OH)3 、一水铝石 AlOOH 、明矾石 (K, Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K, Na)2O·Al2O3·2SiO2 。 第四页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 我国氧化铝工业的特点？ 答：铝土矿资源差；综合能耗高；成本高；多采用联合法和烧结法工艺；生产规模偏小，技术装备水平低；产品质量低品种少；污染环境排放大量有害物质。 概述氧化铝的生产方法？ 第五页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 答：酸法、碱法和电热法 酸法生产氧化铝是用硝酸、硫酸或盐酸等无机酸处理含铝原料而得到相应的铝盐的酸性水溶液。然后使这些铝盐成为水合物（经蒸发结晶）或碱式铝盐（水解结晶）结晶从溶液中析出，亦可用碱（NH4OH）中和这些铝盐水溶液，使铝成氢氧化铝析出。煅烧所得到的氢氧化铝即可得到氧化铝。 碱法：是用碱（工业烧碱NaOH或纯碱Na2CO3）处理铝土矿，使矿石中的氧化铝变为可溶的铝酸钠。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物。将不溶解的残渣（称作赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合处理利用。将净化的铝酸钠溶液（称为精液）进行分解以析出氢氧化铝，经分离洗涤和煅烧后，得到产品氧化铝。分解母液则循环使用处理铝土矿。 第六页，共四十二页，2022年，8月28日 第一章氧化铝的生产 电热法可用于处理高硅高铁的铝矿。在电炉内还原熔炼矿石，同时获得硅铁合金与含氧化铝的炉渣，二者借比重不同而分开，用碱法从炉渣中提取氧化铝。电热法仅适用于有廉价电能供应的个别情况。 拜耳法是直接利用含有大量游离苛性钠的循环母液处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液，并用加氢氧化铝种子（晶种）分解的方法，使铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝结晶。种分母液经蒸发后返回用于溶出铝土矿。 烧结法是在铝土矿中配入石灰石（或灰石）、纯碱（含大量Na2CO3的碳分母液），在高温下烧结而得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱溶液溶出熟料，得铝酸钠溶液。经脱硅净化的铝酸钠溶液用碳酸化分解法（向溶液中通入二氧化碳气）使溶液中的氧化铝成氢氧化铝结晶析出。碳分母液经蒸发后返回用于配制生料浆。 第七页，共四十二页，2022年，8月28日