[00111749]强化烧结法氧化铝生产工艺

　　我国铝土矿资源的主要特点是高铝、高硅、低铁，并以一水硬铝石型矿、中低品位为主。铝土矿资源特点决定了烧结法生产氧化铝工艺在我国的重要地位，目前我国国内约有40%左右的氧化铝是通过烧结法生产的。我国烧结法技术是从前苏联引进的，虽经过40多年的理论研究和生产实践，改善了烧结法工艺，但理论框架没有突破，依然存在流程长、投资大、工艺能耗高、生产成本高、产品质量差的弊端。 　　针对传统烧结法氧化铝生产能耗高、成本高等问题，该发明确立了通过提高生产过程物料中氧化铝含量或浓度，系统强化生产过程的技术路线。首先在理论上提出了3种热力学数据估算方法，解决了氧化铝生产工艺研究热力学数据缺乏的难题；揭示了烧成过程中低钙化合物形成规律，提出了熟料溶出过程二次反应的新机理；确定了碳、种分Al(OH)3析出遵循相似机理。理论研究上取得的突破为本发明奠定了基础。针对高铝炉料熔点高、烧成温度高，传统高钙配方炉料含铝量难以提高的问题，发明了高铝低钙炉料配方及相应的熟料烧成工艺，提高了熟料含铝量，降低了烧成温度增幅，保证了熟料窑稳定高产；浓度越高，熟料溶出时赤泥越难分离、越易发生二次反应，为此发明了较高苛性比、低碳酸钠调整液的高铝低钙熟料溶出技术，有效抑制了二次反应；针对高浓度溶液易形成更复杂铝硅酸根络合离子，脱硅需要更高的温度和压力的问题，发明了强化传质、硅渣晶种表面处理、近沸点作业脱硅技术，大幅度降低了该过程能耗和保证了溶液净化程度；发明了“分解率梯度控制、细粒子快速长大、粗糙粒子缓慢修饰”的高浓度铝酸钠溶液分解技术，解决了分解产品质量难以控制等问题，保证了产品的物理和化学品质；为了建立和优化强化烧结法系统水、碱平衡新体系，发明了加种子或表面活性剂蒸发工艺，解决了碳分母液超深度蒸发无法进行的难题。从而，形成了完整的强化烧结法氧化铝生产工艺和理论。 　　中国铝业中州分公司全面推广应用强化烧结法氧化铝生产工艺后，使烧结法技术经济指标实现了质的飞跃。相对传统烧结法，熟料Al2O3含量提高40%，溶液Al2O3浓度提高33%，工艺能耗降低40%，碱耗降低44%，赤泥（废渣）排放降低52%，台窑产能提高56%，生产成本降低50%，并首次实现了烧结法生产砂状氧化铝。已节省投资~18亿元，近3年新增效益~25亿元。 　　该发明赋予了烧结法强大生命力，拓宽了烧结法使用铝土矿资源的范围，使之更适应我国铝土矿资源特点，已在其它企业推广应用。生产实践验证，该技术发明具有十分显著经济效益，被我国行业权威人士一直认定是烧结法氧化铝生产工艺的一场技术革命。相关理论和技术成果，对我国氧化铝工业技术进步产生了重大推动作用。