氧化鋁是用不同的生產(chǎn)方法是從鋁土礦中提取出來的白色粉末。氧化鋁是典型的大型復(fù)雜流程性工業(yè)，全世界90%以上
氧化鋁是用不同的生產(chǎn)方法是從鋁土礦中提取出來的白色粉末。氧化鋁是典型的大型復(fù)雜流程性工業(yè)，全世界90%以上的氧化鋁直接采用的是經(jīng)濟(jì)的拜耳法生產(chǎn)流程，而我國氧化鋁企業(yè)因礦質(zhì)的不同，而分別選用不同的生產(chǎn)工藝。
燒結(jié)法：適于礦石品位含硅高、難溶的、中等資源品位的一水硬鋁石，流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜。我國絕大部分老的氧化鋁企業(yè)多采用這一方法進(jìn)行氧化鋁冶煉。山東鋁廠、中州鋁廠Ⅰ期、山西鋁廠Ⅰ期
燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程主要包括熟料燒成、熟料溶出、精液制備、分解和蒸發(fā)等主要的生產(chǎn)工序。
來自原料磨的生料漿通過回轉(zhuǎn)窯燒制成易于溶出的鋁酸鈉熟料，再經(jīng)碳分母液和一次洗液浸泡后進(jìn)行溶出；此后通過赤泥分離洗滌、粗液脫硅、硅渣分離等工序生成的精液分別送至碳分和種分工序進(jìn)行分解反應(yīng)，析出氫氧化鋁；種分母液經(jīng)蒸發(fā)形成的種蒸母液送拜爾法堿液調(diào)配后給原礦漿配料；碳蒸母液則返回至原料磨配料。析出的氫氧化鋁送焙燒工序進(jìn)行焙燒。
與拜耳法相比，燒結(jié)法主要在熟料燒成和碳分分解的控制部分是完全不同的兩個(gè)過程
拜爾法：拜爾法是Karl Joseph Bayer于1887年發(fā)明，他發(fā)現(xiàn)加入精種的鋁酸鈉溶液中可以分解出AL（OH）3，分解母液蒸發(fā)后可以在高溫高壓下溶出鋁土礦中的AL（OH）3。該發(fā)現(xiàn)后來在實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)并應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐，是國外氧化鋁最廣泛采用的生產(chǎn)工藝。適于生產(chǎn)易溶的三水鋁石和一水軟鋁石，處理中等品位鋁土礦堿耗高、礦耗大是常規(guī)拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的缺點(diǎn)。貴州鋁廠Ⅰ期、平果鋁廠。
拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過程主要包括預(yù)脫硅、溶出過程，赤泥洗滌、過濾過程，種分分解過程和氫氧化鋁過濾、焙燒等主要的生產(chǎn)工序。
選礦拜爾法：可將A/S為4以上的鋁土礦通過浮選成A/S為11.2的礦漿，可提高單管溶出系統(tǒng)的溶出率，工藝管道和罐內(nèi)不易結(jié)巴。中州鋁廠Ⅱ期
串聯(lián)法：處理中低晶位鋁土礦的適宜方法。先以較簡(jiǎn)單的拜爾法處理礦石，最大限度地提取礦石中的氧化鋁，然后再用燒結(jié)法回收拜爾法赤泥的 Al2O3和 Na2O，可降低氧化鋁生產(chǎn)的綜合能耗，Al2O3的總回收率高，堿耗降低，產(chǎn)品成本可大幅度降低。不增加建設(shè)投資和設(shè)備，可在現(xiàn)有混聯(lián)法廠推廣應(yīng)用。貴州鋁廠、魯能晉北（規(guī)劃）。
并聯(lián)法：由拜耳法、燒結(jié)法組成并聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝。中州鋁廠、前蘇聯(lián)第聶泊鋁廠。
混聯(lián)法：由拜耳法、燒結(jié)法組成，其生產(chǎn)過程的特點(diǎn)是：工藝流程復(fù)雜、連續(xù)性強(qiáng)、參數(shù)檢測(cè)困難、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、生產(chǎn)管理難度大，在化工冶金行業(yè)具有較強(qiáng)的代表性，對(duì)過程自動(dòng)化程度要求很高。是一種復(fù)雜的冶金化工處理過程，具有濕法和干法冶金的共同特點(diǎn)，特別適合處理我國以一水硬鋁石為主的鋁土礦，它具有結(jié)晶度高、礦石難溶的特點(diǎn)，需要在高溫（250℃以上）、高壓（5.5MPa以上）、高堿液濃度（NaOH 20%以上）條件下進(jìn)行溶出；對(duì)于較低品位礦石還需要進(jìn)行更為復(fù)雜的燒結(jié)法處理；礦石中的高硅,在生產(chǎn)過程中又極易在設(shè)備表面形成結(jié)垢,同時(shí)也嚴(yán)重影響監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集。山西鋁廠Ⅰ期、貴州鋁廠Ⅱ期、鄭州鋁廠。
國內(nèi)某氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)線工藝流程簡(jiǎn)圖，涵蓋了國內(nèi)外典型拜耳法和燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的典型工藝過程。圖中有三處物料交流：即拜耳法赤泥及附液送燒結(jié)法系統(tǒng)配料；拜耳法種分母液蒸發(fā)析出的結(jié)晶堿及附液送燒結(jié)法系統(tǒng)配制生料漿；燒結(jié)法種分母液經(jīng)蒸發(fā)后送拜耳法系統(tǒng)做補(bǔ)堿用。拜耳法和燒結(jié)法兩系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)、相互制約，工序間相互影響，生產(chǎn)組織難度大。
石灰拜爾法：與常規(guī)拜耳法流程相比，除適當(dāng)加大石灰燒制和赤泥分離洗滌過程的生產(chǎn)能力外其它完全相同。通過在溶出過程中添加過量石灰，除滿足與TiO2反應(yīng)所需的石灰添加量外，還需部分滿足與鋁土礦中的SiO2盡可能多地與CaO反應(yīng)生成水合硅鋁酸鈣，使溶出過程中的脫硅產(chǎn)物的一部分由方鈉石型的水合鋁硅酸鈉變?yōu)樗袷偷乃瞎桎X酸鈣，從而大幅度降低溶出赤泥的N/S。與混聯(lián)法流程相比，取消了高熱耗的熟料燒結(jié)過程及其相應(yīng)的濕法生產(chǎn)系統(tǒng)，建設(shè)投資少，生產(chǎn)能耗低，但同時(shí)鋁土礦和石灰石單耗相對(duì)較大。
在拜耳—混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝中，拜耳法和燒結(jié)法系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互制約，拜耳法外排所造成的堿損失和礦石質(zhì)量、配礦固含、溶出裝置、沉降槽狀況、燒結(jié)法系統(tǒng)生產(chǎn)狀況以及整個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)密切相關(guān)，比混聯(lián)法的堿耗大部分只受燒結(jié)法系統(tǒng)影響要復(fù)雜的多，因此有必要對(duì)影響堿耗的各種因素進(jìn)行細(xì)致分析，找到降低堿耗的途徑。
1. 礦石質(zhì)量在配礦指標(biāo)和溶出裝置相同的情況下，礦石A/S越低，拜耳法系統(tǒng)溶出率越低，赤泥中硅結(jié)合堿量越高，外排赤泥造成的堿損失越多，但是鋁土礦不屬于再生資源，并且我國大部分鋁土礦為A/S低于10的低品位一水硬鋁石，隨著各大氧化鋁廠的新、擴(kuò)建，可開采的鋁礦石資源不斷萎縮，各大鋁廠進(jìn)廠礦石質(zhì)量均呈下降趨勢(shì)，因此單純的依靠收購高品位礦石來降低拜耳法系統(tǒng)的各項(xiàng)消耗已不現(xiàn)實(shí)，只有從合理調(diào)整配礦指標(biāo)、改善工藝制度入手，通過技術(shù)攻關(guān)，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)來促進(jìn)堿耗的降低。
2. 配礦固含在拜耳—混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝中，配框指標(biāo)直接關(guān)系著拜耳法系統(tǒng)的溶出率和赤泥產(chǎn)出率，在同等條件下，隨著配礦固含增高，溶出率降低，干赤泥產(chǎn)出率升高，拜耳法系統(tǒng)外排泥量增大，相應(yīng)帶走的堿量增多，但是如果單純的降低配礦固含，將會(huì)造成拜耳法系統(tǒng)產(chǎn)能不足，氧化鋁產(chǎn)量下降，因此在實(shí)際生產(chǎn)組織中，應(yīng)該根據(jù)溶出裝置及系統(tǒng)指標(biāo)狀況對(duì)配礦固含進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保證整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
3. 溶出裝置在當(dāng)前實(shí)施拜耳—混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)的鄭州鋁廠和貴州鋁廠的拜耳法溶出設(shè)備中，均存在著直接溶出和間接溶出裝置，在直接溶出裝置中由于沒有強(qiáng)制攪拌以及存在著蒸汽稀釋的現(xiàn)象，溶出溫度及溶出效果明顯不如間接溶出裝置，某公司管道化溶出裝置的溶出率高于80%，赤泥的A/S小于2，N/S小于0.18，而直接溶出裝置的溶出率只在75%左右，赤泥A/S大于2.4 ，N/S在0.24左右，因此燒結(jié)法系統(tǒng)應(yīng)盡可能的回收直接溶出裝置產(chǎn)生的高鋁規(guī)避、高鈉硅比的赤泥，減少外排赤泥堿損失。
4. 沉降槽狀況在拜耳—混聯(lián)法生產(chǎn)工藝中，兩套系統(tǒng)赤泥均要進(jìn)行外排，沉降槽洗滌效果的好壞，直接關(guān)系到外排赤泥附液損失的高低，因此加強(qiáng)沉降槽的操作，提高洗滌效率是降低附液損失的重要途徑。
5. 燒結(jié)法系統(tǒng)生產(chǎn)狀況在拜耳—混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝中，燒結(jié)法系統(tǒng)應(yīng)最大限度的平衡拜耳法赤泥來減少拜耳法外排赤泥量，有兩種途徑可以減少拜耳法外排赤泥量，一種是消極的萎縮燒結(jié)法系統(tǒng)產(chǎn)量，即通過降低燒結(jié)法系統(tǒng)配料A/S，減少燒結(jié)法系統(tǒng)加礦量，多耗拜耳法赤泥，同時(shí)降低碳分產(chǎn)量，減少進(jìn)入燒結(jié)法配料系統(tǒng)的濕堿量，但此方法卻提高了燒結(jié)法系統(tǒng)的赤泥產(chǎn)出率，使燒結(jié)法系統(tǒng)帶走的堿量升高；另一種是燒結(jié)法在最大限度的回收指標(biāo)相對(duì)較差的拜耳法赤泥同時(shí)，立足現(xiàn)有燒法設(shè)備盡可能的采用強(qiáng)化燒結(jié)法（礦石A/S6~9）新工藝，提高熟料氧化鋁含量及溶出率，適時(shí)的調(diào)整碳分產(chǎn)量，降低熟料折合比，促進(jìn)燒結(jié)法系統(tǒng)提產(chǎn)的同時(shí)降低燒結(jié)法系統(tǒng)干赤泥產(chǎn)出率，減少燒結(jié)法系統(tǒng)外排堿損失。
6. 系統(tǒng)指標(biāo)狀況在氧化鋁生產(chǎn)中，系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的好壞決定了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的高低，拜耳—混聯(lián)法氧化鋁生產(chǎn)工藝也不例外，在拜耳法系統(tǒng)中，提高種分分解率可以有效的減少系統(tǒng)的循環(huán)堿，在相同配礦固含的條件下，能夠提高拜耳法溶出率及循環(huán)效率，提高拜耳法產(chǎn)量，降低拜耳法系統(tǒng)的干赤泥產(chǎn)出率；燒結(jié)法系統(tǒng)提高熟料凈溶及碳分分解率可以降低熟料折合比，降低熟料的赤泥產(chǎn)出率，減少因外排造成的堿損失。
