拜耳法溶出 分离 脱硅

1、拜耳法溶出工艺吕国志2013-9-18东北大学主要内容主要内容n原料制备n拜耳法高压溶出n溶出料浆的稀释与分离洗涤n铝酸钠溶液脱硅第一部分：原料制备 原料制备是氧化铝生产中的第一道工序。原料制备的目的是为拜尔法生产配制出合格的原矿浆送高压溶出工序。拜尔法原料制备过程包括：铝矿石的破碎、磨矿、石灰烧制和配料。 拜尔法生产工艺对原料制备的要求： （1）参与化学反应的物料要有一定的细度； （2）参与化学反应的物料之间要有一定的配比和均匀的混合。 原料制备的任务是：（1）将铝土矿破碎并混均按比例配入富矿熟料（或石灰）送到磨前矿石储仓。（2）将蒸发母液按生产需求补充适当苛性碱制成合格的调配液。（3）将矿

2、石（国内一水硬铝石矿要加石灰）和调配液按一定比例和数量加入矿浆磨内，磨制出合格的原矿浆。拜耳法原料制备过程包括：（1）铝土矿破碎与矿石预均化（2）石灰烧制（3）原矿浆制备 铝土矿破碎 从矿山开采的矿石一般呈不规则形状。根据目前破碎设备的生产性能，一次破碎成符合磨矿粒度要求的细颗粒很困难，所以，破碎一般采用分段破碎，将破碎分成粗碎、中碎、细碎过程进行。v由粒度1500500 mm的矿石破碎成400125 mm，叫粗碎；v由400125 mm破碎成10025 mm叫中碎；v由10025 mm破碎成255 mm叫细碎。 破碎机 影响矿石破碎的因素很多，主要与矿石的结构、硬度、形状大小以及均匀性等物理

3、性质有关。为了得到合格的碎矿石，通常根据不同形式的矿石和矿石特性，采用不同的设备和破碎流程。 破碎一水硬铝石型铝土矿时，通常采用颚式和圆锥颚式和圆锥式破碎机式破碎机，此时破碎流程比较复杂；破碎其他形式的铝土矿时，可采用反击式和锤式破碎机反击式和锤式破碎机，此时破碎流程比较简单。 铝土矿破碎主要有以下几种方法：压碎、壁碎、折断、磨剥、击碎。（1）压碎：利用两破碎工作面逼近时加压，使物料破碎。此法的特点是作用力逐步加大，作用力的范围较大，适用于破碎较硬的矿石。（2）壁碎：破碎工作是由尖齿楔入物料的壁面而完成的。其特点是作用力的范围较为集中而发生局部破裂。此法适用干脆性矿石的破碎。（3）折断：物料在

4、破碎工作面间如同承受集中负荷的支点梁，除在外力作用点处受壁力之外，矿石本身发生折屈而破碎。（4）磨剥：破碎工作面在物料上相对移动，对物料施加剪压力，这种力是作用在物料的表面上。此法适用于细粒物料的磨矿。（5）击碎：利用击碎力的瞬间作用于物料上使物料破裂，是动力破碎。 铝土矿预均化 铝土矿的预均化是在预均化堆场的堆料和取料过程中实现的。从铝土矿矿山来的矿石，其成分波动的周期长、振幅较大，采用专门的堆料机以薄层堆叠，层数可达200500层。堆完后用专门的取料机械以垂直料层的方向和薄层切取的方式取料，使运出预均化堆场的矿石成分波动的周期缩短、振幅降低，其标准偏差缩小。 氧化铝生产原料的存储 氧化铝厂

5、是连续生产的工厂，要求各种原料（铝土矿、石灰石、焦炭及煤）在工厂必须有足够的存储量，以保证氧化铝厂连续而均衡地生产。 各种生产原料所需的储存量取决于该原料的日用量和储存期。原料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该原料的储存期。物料名称铝土矿石灰石焦炭及煤一般储存期/天203010202030氧化铝厂原燃料矿石的储存期 常用的矿石预均化设备预均化堆场的设备要适应所处理矿石物理性质（湿度、黏性、粒度、安息角等），其作业方式和性能决定了预均化的效果。常用的矿石预均化设备主要有：悬臂式皮带堆料机桥式斗轮取料机圆形堆场混匀堆取料机桥式、门式抓斗起重机带式输送机 生产石灰的原料是石灰石。中国的氧化铝

6、厂中，石灰烧制设备主要有两种类型：竖式石灰炉和石灰回转窑。在钢铁行业国外氧化铝厂中还有双筒式竖式石灰炉。氧化铝生产中，对石灰石的质量要求是：项目质量要求1CaO52.0%2SiO22.0%3MgO1.0% 除了对石灰石的化学成分有要求外，石灰石的粒度也应满足如下要求：p 竖式石灰炉石灰石粒度50110mm。如果采用分级煅烧，粒度范围可为30150mm，其中3070mm为一级，70150mm为另一级。p 回转窑要求入窑石灰石的粒度要均匀，不能夹杂粉料，石灰石粒度要求1550mm。 石灰烧制工艺 石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3）,其中杂质有氧化硅、氧化铝、氧化镁和氧化铁等。碳酸钙在大于900

7、的煅烧分解温度下，按下式分解为CaO和CO2：CaCO3 CaO+CO2 石灰的煅烧可以采用竖式石灰炉或回转窑来完成。由于石灰石在炉内的填充率和运动状态不同、燃料的种类和燃烧状态不同以及在炉内的热量传递方式不同，造成了两种设备烧制出的石灰质量和炉气组分有一定得差异。 石灰炉 v原矿浆制备的工艺流程v原矿浆的配料计算v配矿v配碱v配石灰v原矿浆液固比调整v原矿浆制备的主要设备原矿浆制备工艺流程图原矿浆制备工艺示意图（一）810m47.02t/h 217.3m3/h 4.58t/h 45.76t/h 217.3m3/h 4.7t/h 原矿浆制备工艺示意图（二）矿浆槽矿浆槽8*10400m3355

8、m3/h 240 m3/h 240m3/h 240 m3/h 240 m3/h 4.58t/h 45.76t/h 217.3m3/h （a）配料苛性比值 配料苛性比是指当矿石的溶出率达到理论溶出率时溶出液的苛性比值，在实际生产中，一般通过实验和技术经济比较确定最宜的配料苛性比值。 （b）原矿浆的配料计算 X= 式中 A -实际溶出率 b -赤泥中的钠硅比 k-配料苛性比 w-石灰添加量（%） X-每m3循环母液应配入的矿石量Kg n、a -循环母液中Na2O和Al2O3浓度（g/L） A、 s-铝土矿中Al2O3和SiO2的含量（%） c、 c-矿石和石灰中CO2的含量)100(41. 160

9、8. 0100)608. 0(wccbsAanAkk原矿浆的配料计算 （c）矿浆的液固比L/S 生产上常用检查原矿浆的液固比的方法来检验原矿浆配料是否合格。 LS=dL/(L+W)X= 式中：dL、dS 、dP-循环母液，矿石，原矿浆的密度； L-循环母液的质量； S铝土矿与石灰的质量； W-石灰添加量（%）。 当生产中循环母液密度dL，铝土矿和石灰的密度ds一定，用密度计测出原矿浆密度dp，则原矿浆液液固比可求出，以此作为控制配料操作的依据。 )()(LLddpdsdpdsd 单位矿石所需要的循环母液量叫配碱量。 生产中，配碱量主要考虑以下三方面的用碱量：（1）铝酸钠结合碱。例如当规定的MR

10、（分子比）=1.45时，即溶出摩尔的氧化铝，在溶液中就要保留有1.45摩尔的氧化钠；（2）与氧化硅反应生成钠硅渣所需碱。例如当赤泥的钠硅比为0.2时，矿石中有1kg的活性氧化硅就要配入0.2kg的苛性钠；（3）在溶出过程中由于反苛化反应和机械损失的苛性碱。但配料时加入的碱并不是纯苛性氧化钠，而是生产中返回的循环母液。循环母液中除苛性氧化钠外，还有氧化铝、碳酸钠和硫酸钠等成份。所以在循环母液中有一部分苛性氧化钠与母液本身的氧化铝化合，称为惰性碱。剩下的部分才是游离苛性氧化钠，它对配料才是有效的。液体碱质量标准项目质量要求1氢氧化钠含量NaOH30%2钙0.002%3氯化钠NaCl0.007%4二

11、氧化硅SiO20.002%5碳酸钠Na2CO30.1%6硫酸钠Na2SO4 0.0015 %7氧化钠Na2O0.001% 假设已知两种铝土矿的成分如下（%）： 铝土矿SiO2Fe2O3Al2O3A/S1#S1 F1A1K12#S2F2 A2 K2要求混矿的A/S为K，计算两种矿石的配矿比例。根据条件必须是K1KK2或K1KK2，否则达不到调整要求。假设第一种矿石用1吨时，需要配入第二种矿石X吨，根据铝土矿铝硅比的定义进行计算。 拜耳法配料加入的石灰量是以铝矿石中含氧化钛（TiO2）量计算的，按其反应式要求氧化钙和氧化钛的克分子比为1.0。 一般在处理一水铝石型铝土矿时，在原矿浆中需配入干矿石量

12、3%5%的石灰，来消除二氧化钛的不利影响。 在磨矿中，球磨机的下料量要求稳定。因此，原矿浆液比固的调节是调节循环母液的加入量来实现的。在拜耳法磨矿中，循环母液由三个点加入，而磨机内和分级机溢流的液固比在磨矿的操作中要求稳定。因此，调节原矿浆的液固比，实际上是靠增减加入混合槽的循环母液量来实现。 稳定循环母液的浓度和严格铝土矿的配矿制度，是确保拜耳法正确配碱的有效措施。同时应尽量减少非生产用水进入流程及提高石灰质量等，也是拜耳法正确配料，达到良好溶出指标的重要保证。 湿磨：将铝土矿按配料要求配入石灰和循环母液并磨制成合格的原矿浆。 所用设备：球磨机、棒磨机等原矿浆制备的主要设备（一） 皮带输送机

13、 、化灰机原矿浆制备的主要设备（二） 碱液泵、矿浆输送泵原矿浆制备的主要设备（三）原矿浆制备的主要设备（四） 螺旋分级机第二部分：拜耳法高压溶出拜耳法高压溶出 一、概述二、铝土矿溶出过程v铝土矿溶出过程的工艺v影响铝土矿溶出过程的因素v杂质及添加剂对溶出过程的影响三、铝土矿溶出过程的结疤四、溶出过程主要设备五、其他拜耳法氧化铝生产技术简介六、拜耳法溶出过程新工艺新技术一、概 述v高压溶出的目的就是用苛性碱溶液将铝土矿中的氧化铝溶出，生成铝酸钠溶液，有效地提取铝土矿的氧化铝。使溶液充分脱硅，避免过量的SiO2影响，把苛性碱的消耗减至最少。v工业生产中一般采用循环母液来溶出铝土矿。为了加快氧化铝水

14、合物（特别是一水硬铝石）的溶出速度，添加石灰，并且把铝土矿、石灰、循环母液磨制成矿浆后在溶出设备中完成溶出过程。三水铝石和一水铝石在溶出时的反应：Al2O33H2O+2NaOH =2NaAl(OH)4Al2O3H2O+2NaOH+2 H2O=2NaAl(OH)4溶出过程的主要反应铝土矿中氧化铝水合物存在的状态不同要求的溶出条件也不同。二、铝土矿溶出过程2.1 铝土矿溶出过程的工艺（1）预脱硅 为了减轻拜耳法过程中，硅渣在溶出时析出，影响溶出效果，在原矿浆进入溶出之前进行预脱硅，是减轻结疤的有效途径。 预脱硅就是在高压溶出之前，将原矿浆在90以上搅拌6-10h，添加钠硅渣晶种，使硅矿物尽可能转变

15、为硅渣，该过程称为预脱硅。 预脱硅过程并不是所有的硅矿物都能参加反应，只有高岭石和多水高岭石这些活性的硅矿物才能反应生成钠硅渣，保持较长时间，可以使生成钠硅渣的反应进行得更充分。 在100的温度条件下，以高岭石（Al2O32SiO22H2O）形态存在的SiO2在苛性碱溶液中溶解生成硅酸钠进入溶液，当溶液中的SiO2含量达到临界饱和状态时铝硅酸钠就会分解出来，进入固相。液相SiO2浓度脱硅时间高岭石溶解铝硅酸钠分解铝土矿常压脱硅过程二氧化硅的分解产物是方钠石3(Na2OAl2O32SiO22H2O)Na2X，(分子式中的X代表CO32-、 SiO42- 、Cl-等)方钠石和赤泥一起被排除。 在添

16、加石灰的情况下，Ca2+就可以取代方钠石中的Na+从而减少苛性碱的消耗量。 在预脱硅阶段主要发生以下两个反应： a 高岭石的溶解 Al2O32SiO22H2O+6NaOH 2NaAlO2+2Na2SiO3+5H2O b方钠石的分解2NaAlO2+1.7 Na2SiO3+(n+1.7)H2O Na2OAl2O31.7SiO2nH2O+3.4 NaOH 分解速度和溶液中最终的SiO2含量受以下因素影响： 溶液中苛性碱（Na2Ok）浓度。苛性碱浓度越低分解速度越快，溶液中最终的SiO2含量越低。 脱硅温度。温度越高分解速度越快，溶液中最终的SiO2含量越低。 溶液中Al2O3浓度。Al2O3浓度越低

17、分解速度越快，溶液中最终的SiO2含量越低。 脱硅停留时间。时间越长分解速度越快，溶液中最终的SiO2含量越低。 铝土矿中存在的高岭石含量和质量。高岭石含量越高分解速度越快，溶液中最终的SiO2含量越低。铝土矿溶出过程的工艺（2）高压溶出 预脱硅后的矿浆用高压泵泵入矿浆预热系统，矿浆被多级预热器预热至溶出温度后进行保温溶出。溶出后的矿浆经多级自蒸发系统进行自蒸发降温后去稀释沉降系统。矿浆在前若干级的预热，一般是利用溶出后的矿浆在自蒸发系统产生的乏汽作为加热介质，而矿浆最后则是通过新蒸汽作为新热源间接或直接加热至指定的溶出温度，也可以采用熔盐作为新热源间接加热至指定的溶出温度。自原料制备自原料制

18、备停留停留12h后出料后出料Q=200m3/h去高压隔膜泵去高压隔膜泵预脱硅槽预脱硅槽10.532m倒料泵倒料泵倒料泵倒料泵出料泵出料泵Q=200m3/hQ=200m3/h高位槽高位槽增压泵增压泵Q=300m3/h蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽105 105 105 240m3/h240m3/h240m3/h240m3/h240m3/h典型的拜耳法溶出系统流程（一）380m3/h54m3/h354.76m3/h356.19m3/h167.21m3/h186m3/h典型的拜耳法溶出系统流程（二）（3）主要拜耳法溶出工艺装备系统蒸汽直接加热高压釜（或称高压溶出器、压煮器）溶出蒸汽直接加热高压釜（或称高压

19、溶出器、压煮器）溶出 由多程预热器和蒸汽直接加热压煮器，加保温溶出串联高压釜系列构成。制备好的原矿浆在原矿浆槽中停留48h，进行预备硅。预脱硅后的矿浆用油压泥浆泵送入双程预热器预热到140160后，再加入溶出器，在前两个或三个溶出器中用新蒸汽直接加热至溶出温度，然后依次进入其余溶出器，溶出后的料浆从最后一个溶出器排入自蒸发器自蒸发冷却；一级自蒸发器的二次蒸汽送往预热器作为热源，二级自蒸发器的二次蒸汽送去加热赤泥洗水；溶出矿浆与赤泥洗液混合，进行稀释。蒸汽直接加热的高压溶出器组 蒸汽直接加热的溶出器结构简单，易于制造和维修，但新蒸汽消耗大，料浆稀释增加了蒸发工序的负担和热耗。这类溶出工艺已逐渐被

20、改造或淘汰。单管预热单管预热压煮器间接加热溶出压煮器间接加热溶出 该技术由原法国铝业公司开发，并用于处理一水硬铝石型铝土矿。在该技术中，矿浆由管道预热器预热至150左右，然后由在带机械搅拌的溶出高压釜内的蒸汽列管间接加热预热至溶出温度，最后在随后的串联溶出高压釜中完成溶出过程。该技术的溶出温度可达260。套管（单管或多管）预热套管（单管或多管）预热停留罐溶出停留罐溶出 该技术在中国于20世纪80年代得到了开发，并在郑州轻金属研究院氧化铝实验厂进行了工业试验，随后得到了广泛的工业化应用。在该技术中，矿浆由套管预热器预热至溶出温度，然后在不带搅拌的串联停留罐中保温溶出。管道溶出（套管预热管道溶出（

21、套管预热管道溶出）管道溶出） 管道溶出技术是采用带套管的管道，可以是单管也可以是多管，进行矿浆的预热，然后在管式溶出器中溶出。德国和匈牙利的科技工作者对管道化溶出技术的开发及工业化作出了重要贡献。 管道化溶出设备由原矿浆管边，蒸汽夹套、矿浆夹套和自蒸发器等组成，原矿浆用隔膜泵送入原矿浆管道，经管外的一、二级蒸汽夹套，三级矿泵夹套预热和蒸汽夹套预热原矿浆，再经喇叭状喷嘴进入一级自蒸发器降温降压；一级自蒸发器的二次蒸汽导入二级蒸汽夹套预热原矿浆；一级自蒸发器的溶出浆进入二级自蒸发器再次降温降压；二级自蒸发器的二次蒸汽导入一级蒸汽夹套预热原矿浆，二级自蒸发器的溶出浆送稀释槽，加赤泥洗液稀释。 管道化

22、溶出的特点是热量利用合理，能充分利用溶出浆的热量，循环母液不受蒸汽冷凝水稀释，无搅拌装置，靠矿浆湍流运动进行搅拌，减轻结垢生成。 以上的所有溶出技术中，溶出后矿浆都经过多级自蒸发系统，回收高温矿浆的热量，形成多级乏汽，用于溶出前矿浆的多级预热，即得到卸压降温的溶出后矿浆，可进行稀释沉降处理，又合理利用了溶出矿浆的预热，达到节能的目的。（4）几种典型的铝土矿溶出工艺v单流法溶出工艺 单流法溶出工艺是指用于溶出铝土矿的全部母液与出磨矿浆混合制成原矿浆，用多级自蒸发器的二次汽以及新蒸汽间接（或部分间接）加热到溶出温度，在罐式或管式溶出器中完成母液对矿石中氧化铝的溶出过程。国外新建或扩建改造的氧化铝厂

23、大多采用此种溶出工艺。 单流法溶出工艺的优点是：单流法在处理硅、钛等矿物含量少、在溶出过程中在加热表面结疤生成速度小及结疤清理较易的铝土矿时，具有工艺流程简单、易操作、易控制、预热过程热利用较高的优点。v双流法溶出工艺流程 双流法溶出工艺流程是将用于溶出的碱液分成不等的两部分，仅用其小部分（约15%-20%）与铝土矿磨制成矿浆制成矿浆流，剩余的大部分碱液为碱液流。两股料流分别经过用溶出后矿浆多级自蒸发器的乏汽不同程度地预热；碱液流再经过单独用新蒸汽加热至更高温度。两股料流在串联的压煮器系列中的第一个压煮器中汇合，并在一个或多个压煮器中用新蒸汽间接加热到溶出温度，并在其后的压煮器中完成母液对矿石

24、中氧化铝的溶出过程。 双流法溶出工艺的优点是：在双流法溶出工艺中，绝大部分溶出母液不参与制备矿浆而直接预热器间接加热。因母液中二氧化硅含量很低，加热过程中硅渣析出量很少，因而大大减轻母液预热器换热表面上的结疤。v后加矿增浓工艺技术 拜耳法后加矿增浓技术简称后增浓技术。该技术是将易溶出的铝土矿磨制成矿浆直接泵入拜耳法溶出系统的某级料浆自蒸发器中，利用高温溶出矿浆的余热迅速升温溶出，进一步降低溶出液的k。 该技术的主要优点是可以提高拜耳法的循环效率，达到节能增产，降低生产成本的目的。 后加矿增浓技术的应用受到如下限制：所容许达到的最大氧化铝浓度必须确保在赤泥分离洗涤、叶滤和溶液冷却时，不至于发生氢

25、氧化铝自动水解。如果溶出的氧化铝浓度高于此限制，需要添加或调配母液来降低氧化铝浓度，以控制随后的水解损失。 以一水硬铝石型铝土矿为原料、后加三水铝石型铝土矿的后加矿增浓溶出工艺首先在中国铝业股份有限公司开发成功并实施了产业化，明显提高了分解率和拜耳法循环效率，降低了能耗，取得了良好的经济效益。2.2 影响铝土矿溶出过程的因素 铝土矿溶出过程是液固多相反应，物理化学过程及其复杂，所以影响溶出过程的因素比较多。总的来说，影响溶出过程的主要因素有：a 铝土矿的矿物组成及结构b 溶出温度c 搅拌强度d 循环母液碱浓度e 配料分子比的影响 f 矿石细磨程度g 溶出时间a 铝土矿的矿物组成及结构v虽然在目

26、前的氧化铝生产中所采用的原料统称为铝土矿，但铝土矿并不是一种化学成分稳定、结晶形态一致的单一类矿物。根据氧化铝在铝土矿中的不同结晶形态，铝土矿可以分为：三水铝石型、一水铝石型、一水硬铝石型以及它们之间相互共生的混合型。对于某一类型的铝土矿，虽然它们的氧化铝的结晶形态相同，但它们的化学成分又会因不同的产地有所不同。v不同类型的铝土矿由于其氧化铝存在的结晶状态不同，所以与铝酸钠溶液的反应能力自然就会不同，即使同一类型的铝土矿，由于产地的不同，它们的结晶完整性也会有所不同，其溶出性能也就会不同。三水铝石型铝土矿v三水铝石的晶体呈层状，属于单斜晶系，结晶的解理面完整，在溶出时容易破解。三水铝石型铝土矿

27、是最易溶出的一种铝土矿，在溶出温度超过85时，就会有三水铝石的溶出，随着温度的升高，三水铝石矿的溶出速度加快。通常情况下，三水铝石矿典型的溶出过程是温度为140150、Na2O浓度为120140g/L，矿石中的三水铝石能迅速地进入溶液，满足工业生产的要求。 一水软铝石的溶出v一水软铝石的晶体呈片状，属于斜方晶系，结晶的解理面完整，晶体遭到破坏时裂为晶层碎片。相对三水铝石矿来讲，一水软铝石矿的溶出条件要苛刻得多，它需要较高的温度和较大的苛性碱浓度才能达到一定的溶出速率。一水软铝石型铝土矿的溶出温度至少需要200，然而生产上实际采用的温度一般为240250，溶出液的浓度通常是180240g/L的N

28、a2O。一水硬铝石型铝土矿的溶出v一水硬铝石的晶体呈条状，也属于斜方晶系，但结晶没有完整的解理面，晶体遭到破坏时裂为小的晶棒。在所有类型的铝土矿中，一水硬铝石型铝土矿是最难溶出的。一水硬铝石的溶出温度通常在260左右，溶出液Na2O浓度为240300g/L。我国的铝土矿主要是一水硬铝石型铝土矿。不同类型的铝土矿通常采用的溶出条件如下表所示铝土矿温度（）压强（MPa）Na2O(g/L )三水铝石140150 0.39 120140一水软铝石2052301.182.29140220一水硬铝石230245 2.94250300v温度是溶出过程中最主要的影响因素，升高温度，化学反应速率常数和扩散速率常

29、数都会增大，所以，不论反应过程是由化学反应控制或是扩散控制，从动力学方面说明了提高温度对于增加溶出速率有利。v温度在溶出天然的一水硬铝石型铝土矿时所起的作用比溶出纯一水硬铝石矿物时更加显著。因为在溶出铝土矿时会有钛酸盐和铝硅酸盐保护膜的生成，提高温度使这些保护膜因再结晶而破裂，甚至不加石灰也有良好的溶出效果。v提高温度可以使矿石在矿物形态方面的差别所造成的影响消失。但是，提高溶出温度会使溶液的饱和蒸汽压急剧增大，溶出设备和操作方面的困难也随之增加，这就使提高溶出温度受到限制。b 溶出温度的影响 c 搅拌强度的影响 v强烈的搅拌使整个溶液成分趋于均匀，从而强化了传质过程。加强搅拌还可以在一定程度

30、上弥补温度、碱浓度、配碱数量和矿石粒度方面的不足。v在间接加热机械搅拌的高压溶出器组中，矿浆除了沿流动方向运动外，还在机械搅拌下强烈运动，湍流程度也较强。v当溶出温度提高时，溶出速度由扩散所决定，因而加强搅拌能够起到强化溶出过程的作用。此外，提高矿浆的湍流程度也是防止加热表明结疤、改善传热过程的需要，在间接加热的设备中这是十分重要的。矿浆湍流程度越高，结疤越轻微。d 循环母液碱浓度的影响 v当其他条件相同时，母液浓度越高，Al2O3的未饱和程度就越大，铝土矿中Al2O3的溶出速度越快，而且能得到分子比低的溶出液。从整个流程看，蒸发后的蒸发母液，即循环母液的Na2O浓度不宜超过240g/L，如果

31、要求母液的碱浓度过高，蒸发过程的负担和困难必然增大，所以从整个流程来权衡，母液的浓度只宜保持为适当的数值。e 配料分子比的影响 v在溶出铝土矿时，物料的配比是按溶出液的MR达到预期的要求计算的。预期的溶出液MR称为配料MR。它的数值越高，即对单位质量的矿石配的碱量也越高，由于在溶出过程中始终保持着更大的未饱和度，所以溶出速度必然更快。但是，这样一来循环效率必然降低，物料流量则会增大。从循环碱量公式：N=0.608(MR)m(MR)a(MR)m-(MR)a（ t/tAl2O3）可以看出，为了降低循环碱量，降低配料分子比要比提高母液分子比效果更大，所以在保证Al2O3的溶出率不过分降低的前提下制取

32、分子比尽可能低的溶出液是对溶出过程的一项重要要求。f 矿石细磨程度的影响氧化铝矿石粒度越细小时，其比表面积就越大。这样矿石与溶液接触的面积就越大，即反应的面积增加了，在其他溶出条件相同时，溶出速率就会增加。另外矿石的磨细加工会使原来被杂质包裹的氧化铝水合物暴露出来，增加了氧化铝的溶出率。致密难溶的一水硬铝石型矿石则要求细磨。然而过分的细磨使生产费用增加、降低产能，又无助于进一步提高溶出速度，而且还可能使溶出赤泥变细，造成赤泥分离洗涤的困难。g 溶出时间的影响v铝土矿溶出过程中，只因Al2O3的溶出率没有达到最大值，那么增加溶出时间，Al2O3的溶出率就会增加。但是过长增加时间造成产量减少，所以

33、增加时间是又限度的。经过大量的试验及实践经验，溶出时间控制在45-60分钟较合适。v经研究证明，250-260 时，溶出时间影响溶出率较大；温度大于260 时，溶出时间对溶出率影响相对减弱；特别是温度大于300 时，不管氧化铝矿态如何，大多数铝土矿溶出过程都可以在几分钟内完成，且溶液接近饱和。2.3 杂质及添加剂对溶出过程的影响 氧化铝生产的实质就是将矿石中的氧化铝与其他杂质分离的过程。铝土矿的成分十分复杂，除铝外还含有多种杂质元素。主要杂质有硅、铁、钛，次要杂质有钙、镁、碳、钠、钾、铬、钒、镓、磷、氟、锌等。在一定的溶出条件下，这些杂质元素及其矿物除与碱作用外，它们相互之间或与反应物、反应物

34、之间也会发生作用，可能导致改变溶液的成分及性质，或者是铝矿物表面钝化或被覆盖，从而减缓其溶出过程。此外，进入溶液中的杂质还会影响到分离、分解、蒸发等过程的进行。因此，有必要研究这些杂质在溶出过程中的行为及其对溶出过程的影响。（1）含硅矿物在溶出过程中的行为 铝土矿中的硅矿物是碱法氧化铝生产中最有害的杂质。铝土矿中的氧化硅一般以石英（SiO2），蛋白石（SiO2nH2O）高岭石（Al2O32SiO22H2O）、叶腊石（Al2O34SiO2H2O）等形式存在。 SiO2在溶出过程的行为取决于它的矿物组成、溶出温度和溶出过程的时间。无定形的蛋白石，不仅易溶于苛性碱溶液，而且还能溶于碳酸钠溶液，其反应

35、方程式如下：SiO2nH2O+2NaOH+aq=Na2SiO3+aqSiO2nH2O+2Na2CO3+aq=Na2SiO3+CO2+aq 游离状态的SiO2和石英只有在较高温度下，才开始和铝酸钠溶液起反应。在低温下溶出三水铝石时，矿石中以石英形态存在的那部分SiO2将转移到赤泥中被分离出去，不会引起氧化铝和氧化钠的损失。 溶出一水硬铝石时，在溶出条件下铝土矿中所有形态的SiO2都与碱反应，生成含水铝硅酸钠，反应方程式为：Al2O3.2SiO2.2H2O+6NaOH+aq=2NaAlO2+2Na2SiO3+aq2NaAlO2+2Na2SiO3+aq = 3 Na2O.Al2O3.nSiO2.nH

36、2O +4NaOH 添加石灰时3 Na2O.Al2O3.nSiO2.nH2O进一步反应生成含水铝硅酸钙。反应方程式为：3Na2O.Al2O3.nSiO2.nH2O+3Ca(OH)2=3CaO.Al2O3.nSiO2(6-2n)H2O+6NaOH 不添加石灰，溶出一水硬铝石时，SiO2成为钠硅渣进入赤泥中。添加石灰溶出一水硬铝石时，还会生成水化石榴石。生产上称含水铝硅酸钠为钠硅渣，生成含水铝硅酸钠的反应为脱硅反应。含硅矿物能对氧化铝生产带来危害。 SiO2造成的危害v由于SiO2的存在，溶出时造成氧化铝和苛性碱的损失，生成的铝硅酸盐绝大多数进到赤泥之中而排除。但还有少量仍残留在溶液之中。在生产条

37、件发生变化时，SiO2在溶液之中过饱和而析出，导致整个工厂管道和设备器壁上产生结疤，妨碍生产。残留在铝酸钠溶液中的SiO2在分解对会随同氢氧化铝一起析出，影响产品质量。因此，在生产过程要控制和减少SiO2的有害作用。 （2）含铁矿物在溶出过程中的行为 铝土矿中主要含有赤铁矿(-Fe2O3)，菱铁矿（FeCO3）针铁矿(-FeOOH)和水赤铁矿（Fe2O3-0.5H2O）等。 铝土矿溶出时所有赤铁矿全部残留在赤泥中，成为赤泥的重要组成部分。赤泥中以针铁矿形式存在的Fe2O3，通常都具有不良的沉降和过滤性能。因此，在溶出时添加石灰促进了针铁矿转变为赤铁矿。可以提高氧化铝的溶出率，也改善了赤泥的沉降

38、性能。 氧化铁含量越多，赤泥量越大，则洗涤用水越多，因此水的蒸发量大，相应赤泥分离设备、洗涤设备及蒸发设备相应增多，提高了产品成本。 在生产溶液中往往含有23毫克/升以铁酸钠形态溶解的铁，还含有细度在3微米以下的含铁矿物微粒，这些微粒很难滤除，则成为氢氧化铝被铁污染的来源。（3）含钛矿物在溶出过程中的行为 铝土矿含钛矿物多以金红石和锐钛矿物存在。不加石灰时，含钛矿物能引起氧化铝溶出率降低和氧化钠损失，还导致赤泥沉降性能变坏以及在加热设备表面形成结疤。 在溶出一水硬铝石型铝土矿时，不添加石灰，氧化钛与碱作用生成不溶性的钛酸钠3TiO2+2NaOH+aq=Na2O3TiO22.5H2O+aq 钛酸

39、钠结晶致密，在矿粒表面形成一致密薄膜，把矿粒包裹起来，阻碍一水硬铝石的溶出。由于三水铝石易溶解，在钛酸钠生成之前已经溶解完毕，所以 TiO2不影响三水铝石的溶出。 一水铝石型铝土矿，则受到一定程度的影响。生产中为了消除氧化钛在溶出过程中的危害，一般采用添加石灰的办法，使TiO2与CaO作用生成不溶解的钛酸钙：2CaOTiO2十2H2O=2CaOTiO22H2O 由于钛酸钙结晶粗大松脆，易脱落，所以氧化铝溶出不受影响，并且消除了生成钛酸钠所造成的碱损失。 （4）含硫矿物在溶出过程中的行为 铝土矿中硫主要以FeS2(黄铁矿)的形式存在，另外，还有微量的CaSO42H2O(石膏)、BaSO4(重晶石

40、)、黄铁矿的同素异晶体白铁矿、磁黄铁矿Fe1-nS、以及铜和锌的硫化物CuFeS2（黄铜矿）、ZnS（闪锌矿）等等。 硫向铝酸钠溶液中转移的情况与含硫矿物的种类及反应条件有关。铁的硫化物容易与碱液反应，其反应能力顺序：胶黄铁矿（含砷黄铁矿）磁黄铁矿白铁矿黄铁矿 黄铁矿与碱液的反应可用下列反应式来描述：8FeS2+3NaOH=4Fe2O3+14Na2S+NaS2O3+15H2O6FeS2+22NaOH+2Fe2O3+10Na2S+Na2S2O3+11H2O3FeS2+8NaOH=Fe3O4+2Na2S+2Na2S2+4H2O 黄铁矿与碱液的反应速度取决于在反应物（磁赤铁矿、磁铁矿、赤铁矿）层中的

41、扩散速度。在铝土矿湿磨以及预热（150）阶段，就能很快在黄铁矿颗粒表面形成致密的氧化铁屏蔽层。 拜耳法生产氧化铝进入溶程中的硫，除来自铝土矿外，还有石灰、苛性钠、赤泥洗水以及焙烧氧化铝用的重油。有不同工序的铝酸钠溶液中硫离子状态是不同的，这是由于硫有着复杂的氧化、还原过程的缘故。 在溶出过程中很容易生成二硫化钠，它不稳定，依下式发生反应：4Na2S2+6NaOH=6Na2S+Na2S2O3+3H2O 二硫化钠也很容易被氧化：Na2S+Na2SO3+0.5O2+H2O=Na2S2O3+2NaOH 在230-235下溶出条件下，或在强氧化剂条件下，Na2S2O3才会进行下一步反应：3Na2S2O3

42、+6NaOH=2Na2S+4Na2SO3+3H2ONa2S2O3+2NaOH=Na2S+Na2SO4+H2O 铝酸钠溶液被铁污染，主要是硫化物形态造成的。在低温下，S2-起着分散剂的作用，使黄铁矿分解生成的赤铁矿、磁铁矿、以胶体形态进入进入溶液。在高温溶出时，硫化钠和二硫化钠与铁作用，生成羟基硫代铁酸钠Na2FeS2(OH)22H2O，其溶解度大于羟基铁酸钠NaFe(OH)4、硫化铁、多硫化铁和氢氧化铁。 反应式如下：Fe2O3+2Na2S+5H2O=Na2FeS2(OH)22H2O+Fe(OH)2+2NaOHFe(OH)2+Na2S2+2H2O= Na2FeS2(OH)22H2O（5）碳酸盐

43、在溶出过程中的行为碳酸盐来源：矿石与石灰溶出过程中常见的碳酸盐：CaCO3、MgCO3、FeCO3碳酸盐在高温高压溶出过程中，与苛性碱溶液发生如下反应：CaCO3+2NaOH=Ca(OH)2+Na2CO3MgCO3+2NaOH=Mg(OH)2+Na2CO3FeCO3+2NaOH=Fe(OH)2+Na2CO3碳酸钙与碱液反应属于可逆反应，该反应方向的决定因素为碳酸钙和氢氧化钙的溶解度。OH-浓度较低时，该反应向左进行，当OH-浓度较高时，该反应向右进行，该反应又叫反苛化反应。（6）溶出添加剂石灰 目前，在工业上不仅在处理一水硬铝石型铝土矿时需要添加石灰，处理一水软铝石和三水铝石型铝土矿也普遍添加

44、少量石灰。添加石灰的作用如下：在一水硬铝石型铝土矿的溶出过程中，添加石灰的作用首先在于消除钛矿物的危害作用。添加石灰避免了钛酸钠的生成及其对一水硬铝石表面的吸附和覆盖，从而消除了TiO2对一水硬铝石的阻滞作用；促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的Al2O3充分溶出，并使赤泥的沉降性能得到改善；可减少碱的消耗。加入石灰后一部分SiO2转变成水化石榴石，以水合铝硅酸钠状态存在的SiO2减少，降低了赤泥中的钠硅比，从而降低碱耗；可以使溶液中的磷、钒、铬、氟和有机物等杂质变成相应的钙盐排出，使铝酸钠溶液得到一定程度的净化。石灰添加量越大，越有利于铝酸钠溶液中杂质含量的降低。三、铝土矿溶出过程的结疤拜耳法过

45、程结疤可分为四大类：（1）因溶液分解而产生，以Al(OH)3为主，主要在赤泥分离沉降槽、赤泥洗涤沉降糟、分解槽等设备的器壁上生成。视条件不同，可以是三水铝石、拜耳石、诺尔石，一水软铝石及胶体。（2）由溶液脱硅以及铝土矿与溶液间反应而产生。如钠硅渣，水化石榴石等。此类结疤主要是在矿浆预热，溶出过程及母液蒸发过程中出现。其结晶形态与温度、溶液组成、时间等多种因素有关。（3）因铝土矿中含钛矿物在拜耳法高温溶出过程中与添加剂及溶液反应而生成。主要成份为钛酸钙CaOTiO2和羟基钛酸钙CaTi2 O4(OH)2。这类结疤主要在高温区生成。（4）除上述三种以外的结疤成分，如一水硬铝石、铁矿物、磷酸盐、含镁

46、矿物、氟化物及草酸盐等。这类结疤相对较少。结疤的实际矿物组成则更复杂，如在钙钛矿的结疤中含有相当量的锆、铌和钇。结疤的危害 在氧化铝生产过程中,结疤形成和危害比较复杂。对氧化铝生产带来的危害主要是使热交换设备的传热系数下降，能耗升高，造成生产成本增加。当加热面的结疤厚达1 mm 时，为达到相同的加热效果，必须增加一倍的传热面积，或者相应地提高热介质温度。结疤能直接影响生产工艺、技术经济指标。结疤的清除方法 根据结疤成分和性质的不同以及预热溶出设备的类型及特点，可以选用不同的结疤清除方法。这些方法主要包括机械法、流体力学法、化学法及热法。机械清除法机械清除法 此方法主要用于清除大容积设备和管道内

47、的结疤。可以采用铣刀用风动装置经软管驱动，穿过每根热交换管破碎结疤，然后用水将其冲洗掉。也可用硬质合金制作的风钻，经组装的空心钻杆风动驱动，空心钻杆内通水，钻头往复运动清除结疤。 机械清除法所用设备较为复杂，使用时操作劳动强度也较大。流体力学清除法流体力学清除法 用特制的喷头碰射出高压水流冲击结疤，能够有效地将其清除。此方法已广泛用于清除管式换热器中的结疤。 流体力学清除法清除结疤的过程如下：把带胶管的喷头放入管内，开水泵后，高压水经喷头上的小孔向四周稍后的方向喷射，一方面击碎结疤，一方面自动缓慢前进，直至全管清除完毕。 喷射过程中水流的直径和水力参数不断变化。可将喷出的水流分为三段：出喷嘴时

48、的水流，而后被空气分割成数股小的水流，最后变成一束水流。一般是用中间段来冲击结疤。化学清除法化学清除法 化学清除法的基本过程是，某些结疤物质先进行全部或部分化学溶解、打碎结疤、随溶剂流带出结疤碎块。为了得到好的清除效果，除选择合适的循环运行的溶剂外，还应具有较高的清洗流速和温度。 化学清除法包括碱清除法和酸清除法。碱清除法主要用于清除氢氧化铝和纯碱类结疤。酸清除法被广泛用于氧化铝厂。对于硅渣结疤和镁渣结疤可以用5%-15%的硫酸或10%的盐酸清洗，若同时添加氟化盐，则清洗效果更好。对于高温钛渣结疤，还应在酸中加入1.5%-2.5%的氢氟酸。为了避免氟化氢的危害，也可用氟化钠代替，但清洗效果要差

49、些。 与机械清除法和水力学清除法相比，化学清除法的主要优点是：不需要拆卸被清洗结疤的设备，对难以触及的地方也能清理，清除效率高、成本低、劳动强度小。 缺点是需要添加出结疤的溶剂，这不仅增加了成本，某些溶剂还会对生产设备产生腐蚀。为了防止酸腐蚀设备，一般要加入若丁作缓冲剂，其用量为酸液量的0.5%-1.0%。同时需要控制酸洗温度不超过75。热法热法 热法又称火法，是用火焰将金属壁或结疤加热，利用两者线膨胀系数不同，而使结疤崩碎脱落。这种方法的缺点是，当设备内有多层加热管时，内层结疤无法清理。此外，由于结疤厚薄不匀，容易烧坏金属管。操作也较困难。将金属壁加热到300-400，可使凹形内表面上的结疤

50、几句崩碎。这种方法只适合用于清除弯头等小型零部件上的结疤。四、溶出过程主要设备 右图是蒸汽直接加热的溶出器结构简图。压煮溶出器是由一定厚度的锅炉钢板焊接成的封闭筒体，顶部为半球面体，其上有进料管、不凝性气体排出管及出料管；底部为截头圆锥体，其中有蒸汽管，蒸汽喷头及套筒；筒体上部设有人孔；简体外部覆盖轻质保温层。蒸气直接加热的高压溶出器简图1-蒸气管；2-套筒；3-蒸气喷头?350mm4-出料管?18412mm；5-人孔；6-不凝性气体排出管?753.5mm蒸气进料出料机械搅拌高压溶出器结构简图缓冲器缓冲器上方有一套通入高压压缩空气的系统，当料位高时，自动充气阀的打开，压缩空气进入缓冲器，料为过

51、低时，自动排气阀打开，缓冲器上方的压缩空气排出，这样保持了缓冲器压力和料位的平稳；同时缓冲器的压力及料位与隔膜泵建立了连锁，如果压力超压或料位超高，隔膜泵自动停止，为溶出机组的安全运行提供了安全保护。 单 管v在单套管预热段，料浆走内管，闪蒸后的二次蒸汽对应加热五级单管，蒸汽走外管与内管之间的夹套，料浆温度从进口的85左右，经过单管预热之后达到160左右。溶出料浆溶出料浆二次蒸汽二次蒸汽预热压煮器v预热压煮器管束内的蒸汽是来自对应闪蒸槽来的二次蒸汽，经过预热后，矿浆温度达到大于190。每台压煮器都有搅拌机，搅拌的目的是防止料浆沉淀同时改善换热。使用6台预热压煮器，在线4（5）台，备用2台。冷凝

52、水冷凝水不凝汽不凝汽图图3：加热管束示意图：加热管束示意图上环管上环管下环管下环管蒸汽蒸汽加热压煮器v规格型号与预热压煮器基本相同，管束里用来换热的蒸汽是来自热电厂锅炉的60bar新蒸汽，在加热段的前几个压煮器基本上达到了溶出反应温度，后几台压煮器通进的少量蒸汽主要是补充溶出反应进行时的反应热和散热损失。停留压煮器v停留压煮器前面两到三个是带有加热面积一定的加热管束,作用是补充溶出反应热和散热损失，接着是不带加热管束只有搅拌机的压煮器，只是让料浆有个缓冲的空间，起到延长溶出化学反应时间的作用。 自蒸发器（闪蒸槽）v溶出有11台自蒸发器，在线10台，备用1台。自蒸发器的压力随着级数的降低而降低，

53、容积是随着级数的降低而增大。它的压力和液位通过预先安装好的孔板和顶部的二次汽阀的开度及相应的预热器冷凝水疏水阀的开度控制。自蒸发器的作用就是矿浆降温降压，闪蒸出来的二次蒸汽用来预热相应的预热级的料浆。2m蒸汽蒸汽料浆料浆图4：闪蒸槽结构示意图闪蒸槽结构示意图冷凝水罐v冷凝水罐的作用是收集预热器和加热器的冷凝水，预热段冷凝水由级别高的往级别低的流动，冷凝水罐闪蒸出来的蒸汽用来加热下一级预热器，冷凝水压力随着在各级冷凝水罐的闪蒸后，压力降至1bar左右，最后通过冷凝水泵送到沉降。而加热断的冷凝水被冷凝水罐收集后，进入好水或坏水闪蒸槽，闪蒸出来的6bar蒸汽并入6bar汽管网，用于蒸发预热或沉降，电

54、导率合格的冷凝水送往热电，由于加热管束破损等原因，造成含碱浓度超标的送往沉降。1.选矿拜耳法 选矿-拜耳法是指在拜耳法生产流程中增设选矿过程，以处理高硅铝土矿的氧化铝生产方法。 a.选矿-拜耳法工艺流程简单、工程建设投资费用比混联法节省三分之一左在； b.选矿-拜耳法工艺虽然由于增加了铝土矿的浮选过程而增加了选矿费用，但由于该工艺没有高热耗的熟料烧结过程及相应的湿法系统，可大幅度节省能源，并使经营费用低于混联法。五、其他拜耳法氧化铝生产技术简介主要选矿方法v正浮选方法 自70年代初，我国对一水硬铝石矿进行了许多小型浮选脱硅试验，一般磨矿细度为95%98%-0 074mm，甚至更细，用碳酸钠和氢

55、氧化钠调整pH至9左右,采用六偏磷酸钠、硅酸钠、腐植酸盐、木质素和硫化钠等作分散剂，常氧化石腊皂与塔尔油(多为4 1)或癸二酸下脚粒的脂肪酸等作捕收剂，流程多为二次粗选-精选。 纯矿物有可浮选性研究表明,采用油酸钠作捕收剂，在pH9左右时(与通常试验采用的pH值相近)，-10m粒级高岭石的可浮选性远高于粗粒级,上浮率达80%左右，难免离子(如Ca2+、Fe3+、Al3+等)对其有明显的活化作用。并且六偏磷酸钠对-10m粒级高岭石抑制作用相对较弱。因此,应尽可能减少细粒高岭石的产生，或采用药剂抑制其上浮。 v反浮选法 我国铝土矿脱硅反浮选成功的实例未见报道，这可能与我国一水硬铝石矿的性质有关。其

56、主要原因可能是： 含硅矿物种类繁多,可浮选性差异较大； 大部分含硅矿物溶解时,产生硅酸盐类物质或胶体，抑制矿物上浮； 由于选择性碎解作用,使含硅矿物粒度细微,不易上浮； 含硅矿物多为层状结构,层面与端面的电性差异较大,易发生聚团,影响可浮性。铝土矿反浮选脱硅研究工作尚在进一步深入研究之中。 浮选过程流程图矿石品位与氧化铝生产能耗关系矿石品位与氧化铝生产物料关系2.石灰-拜耳法234223222()3()3(62 )2(1)xNa SiONaAl OHCa OHaqCaOAl OxSiOx H Ox NaOH 石灰拜耳法用于处理我国高品位的一水硬铝石矿，包括由选矿拜耳法得到的高品位矿，同样可以取

57、得优于常规拜耳法的技术经济效果。用石灰拜耳法处理选精矿，可取得优于用常规拜耳法处理选精矿的技术经济指标，获得显著的经济效益，缩小我国与国际同行在氧化铝生产技术上的差距，提高国际竞争能力。 不同拜耳法指标比较比较项目石灰拜耳法选矿拜耳法拜耳法（苹果铝厂）拜耳法（澳大利亚）铝土矿成分Al2O3 %64.664.663.555.0SiO2 %11.2911.294.235.6A/S5.725.72159.82铝矿类型一水硬铝石一水硬铝石一水硬铝石三水铝石主要消耗指标（以1t产品氧化铝计）铝矿，t2.1602.1191.8942.1石灰石，t0.7800.2430.450.054碱耗，kg（100%N

58、aOH）80.090.073.995.3氧化铝实收率，%73.772.583.186.6工艺能耗，GJ16.516.115.7811.7拜耳-烧结联合法1.并联法并联法 并联法包括拜耳法和烧结法两个平行的生产系统，以拜耳法处理铝土矿，以烧结法处理高硅铝土矿或霞石等低品位铝土矿。但也有的厂烧结系统采用低硅铝土矿，此时烧结法炉料中不配入石灰，即采用所谓两组分炉料（铝土矿与碳酸钠）。烧结法系统的溶液并入拜耳法系统，以补偿拜耳法系统的苛性碱损失。并联法工艺流程并联法的主要优点是：（1）可以在处理优质铝土矿的同时，处理一些低品位铝土矿，充分利用本地区矿石资源。（2）种分母液蒸发时析出的一水碳酸钠直接送外

59、烧结法系统配料，因而取消了拜耳法的碳酸钠苛化工序，从而也就免除了苛化所夺得稀碱液的蒸发过程。同时，一水碳酸钠吸附的大量有机物可在烧结法中烧掉，因而避免了有机物对拜耳法某些工序的不良影响。当铝土矿中有机物含量高时，这一点尤为重要。（3）生产过程中的全部碱损失都用价格较低的碳酸钠补充，这比用苛性碱要经济（以Na2O计，我国体内酸钠与苛性碱的比价为1：1.8）。实践证明，当其它条件相同时，并联法的产品成本低于单一的拜耳法。有的资料指出，当拜耳法系统处理的铝土矿的铝硅比低于15及CO2含量高于1.6%时，并联法经济效果更为显著。并联法的缺点主要有：（1）用铝酸钠溶液代替纯苛性碱补偿拜耳法系统的苛性碱损

60、失，使得拜尔法各工序的循环碱量增加，从而对各工序的技术经济指标有所影响。（2）工艺流程比较简单。拜耳法系统的生产受烧结法系统的影响和制约，必须有足够的循环母液储量，以免在烧结法系统因某种原因不能供应拜耳法系统以足够的铝酸钠溶液时使拜耳法系统减产。2.串联法串联法 对于中等品味的铝土矿（例如铝硅比为57的一水铝石矿）或品味虽然较低但为易溶的三水铝石型矿，采用串联法往往比有利。该法是先以较简单的拜耳法处理矿石，提取其中大部分氧化铝，然后再用烧结法回收拜耳法赤泥中的Al2O3和碱，所得铝酸钠溶液补入拜耳法系统。串连法的工艺流程见下图。串联法工艺流程图 串连法具有并联法的一些主要优点。此外由于矿石经过