1、氧化鋁的生產(chǎn)工藝及其化工泵選用簡介由于金屬鋁在地球中是以氧化鋁的形式存在，所以要得到金屬鋁必須先制備氧化鋁。制造氧化鋁的方法有四種，分別是：堿法、酸法、酸堿聯(lián)合法和熱法。但目前用于工業(yè)生產(chǎn)的絕大多數(shù)是堿法。堿法生產(chǎn)氧化鋁，是用堿（NaOH或Na2CO3）來處理鋁礦石，使礦石中的氧化鋁轉(zhuǎn)換成鋁酸鈉溶液（即循環(huán)母液）。礦石中的鐵、鈦等雜質(zhì)和絕大部分的硅則成為不溶解的化合物，將不溶解的殘渣（由于含氧化鐵而呈紅色，故稱為赤泥）與溶液分離，經(jīng)洗滌后棄去或綜合利用，以回收其中的有用組分。純凈的鋁酸鈉溶液分解析出氫氧化鋁，經(jīng)與母液分離、洗滌后進(jìn)行焙燒，得到氧化鋁產(chǎn)品。堿法生產(chǎn)氧化鋁的基本過程見下圖： 焙燒

2、分離 Al(OH)3 Al2O3 堿處理 分離 鋁酸鈉溶液 蒸發(fā)鋁礦石 鋁酸鈉泥漿 母液 循環(huán)母液 赤泥（Fe、Ti、Si等雜質(zhì)）堿法生產(chǎn)氧化鋁又分為：拜耳法、燒結(jié)法和拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法等三種?，F(xiàn)詳細(xì)介紹：1、拜爾法（見下頁-拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的基本流程圖）。適于處理低硅鋁土礦，尤其是在處理三水鋁石型鋁土礦時，具有其他方法所無可比擬的優(yōu)點。拜耳法的兩大過程：即分解與溶出。1） 鋁酸鈉溶液的晶種分解過程：分子比較低的鋁酸鈉溶液在常溫下，添加氫氧化鋁作為晶種，不斷攪拌，溶液中的Al2O3便以氫氧化鋁形式慢慢析出，同時溶液的分子比不斷增大。2） 溶出：析出大部分氫氧化鈉后的溶液，稱之為分解母液，在加熱時

3、，又可以溶出鋁土礦中的氧化鋁水合物，這就是利用種分母液溶出鋁土礦的過程。交替使用以上兩個過程就可以一批批的處理鋁土礦，得到純的氫氧化鋁產(chǎn)品，構(gòu)成所謂拜耳法循環(huán)。拜耳法實質(zhì)是如下反應(yīng)在不同條件下交替進(jìn)行： Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq拜耳法的特點：適合高A/S礦石（A/S指含量比。其中“A”指Al2O3含量；“S”指SiO2含量）A/S9；流程簡單，能耗低，成本低；產(chǎn)品質(zhì)量好，純度高。拜耳法可分為美國和歐洲拜耳法。分別適用于三水鋁石和一水軟鋁石。2、燒結(jié)法（堿石灰燒結(jié)法）?；驹硎牵菏?fàn)t料中的氧化物經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)殇X酸鈉（Na2OAl2O3）、鐵酸

4、鈉（Na2OFe2O3）、原硅酸鈣和鈦酸鈣，用水或稀堿液溶出時，鋁酸鈉溶解進(jìn)入溶液，鐵酸鈉水解為NaOH和Fe2O3H2O沉淀，而原硅酸鈣和鈦酸鈣不溶成為泥渣，分離除去泥渣后，得到鋁酸鈉溶液，在通入CO2進(jìn)行碳酸化分解，便析出Al(OH)3,而碳分母液（主要成分為Na2CO3）經(jīng)蒸發(fā)濃縮后可返回配料燒結(jié)、循環(huán)使用。Al(OH)3經(jīng)過焙燒即為產(chǎn)品Al(OH)3。堿石灰燒結(jié)法的特點：適合低A/S礦石，A/S=36；流程復(fù)雜，能耗高，成本高；產(chǎn)品質(zhì)量較拜耳法低。3、聯(lián)合法。適用于生產(chǎn)規(guī)模較大，可以兼有拜耳法和燒結(jié)法的優(yōu)點，消除其缺點，取得更好的經(jīng)濟(jì)效果。聯(lián)合法可分為：并聯(lián)、串聯(lián)和混聯(lián)三種基本流程。適

5、用于A/S=79的中低品位鋁土礦。其他制造氧化鋁方法由于使用極少，在此不予介紹。我國鋁土礦資源主要集中在山西、貴州、河南、廣西，合計儲量占全國85.5%。截至2003年我國已經(jīng)建立了六大氧化鋁生產(chǎn)基地：1）山東鋁廠（燒結(jié)法）；2）鄭州鋁廠（混聯(lián)法）；3）貴州鋁廠（混聯(lián)法）；4）山西鋁廠（混聯(lián)法。目前國內(nèi)最大的氧化鋁廠）；5）中州鋁廠（燒結(jié)法）；6）平果鋁廠（拜爾法。為中美合資企業(yè)）。鋁土礦中的氧化鋁主要以三水鋁石【Al(OH)3】、一水軟鋁石【-AlO(OH)】、一水硬鋁石【-AlO(OH)】狀態(tài)存在。我國已探明的鋁土礦儲量中，一水硬鋁石型鋁土礦儲量占全國總儲量的98.46%，三水鋁石型礦石儲

6、量只占1.54%。 （下圖為拜耳法的基本流程圖：） 由于我國的氧化鋁礦石主要以一水硬鋁石型存在，而在所有類型的鋁土礦中，一水硬鋁石型鋁土礦是最難溶出的。一水硬鋁石的溶出溫度通常在240250，溶出液濃度為240300g/L Na2O。在氧化鋁制造過程中化工離心泵是必不可少的流程設(shè)備，下面對流程中的離心泵及其選用材質(zhì)、生產(chǎn)廠家等進(jìn)行介紹。高壓礦漿(鋁酸鈉溶液+赤泥)使用容積式泵：活塞泵或隔膜泵輸送。金屬離心泵由于腐蝕、磨蝕嚴(yán)重，在此工位不能使用！在堿法生產(chǎn)氧化鋁裝置中，用于離心泵輸送的介質(zhì)都為50150的1025%（Na2O）水溶液和部分氫氧化鋁結(jié)晶等（即鋁酸鈉溶液循環(huán)母液），具有高溫、高腐蝕性

7、、高磨蝕性特點（介質(zhì)比重一般在1.21.5之間；粘度在450mPas之間），所以在材料選擇上必須是既要耐腐蝕又要耐磨蝕的雙相鋼【一般CD4MCu（使用溫度120）；A890 3A（使用溫度120）】；泵型的選擇上采用開式或半開式葉輪（ESHK、ANS等）；密封方案選擇雙端面背靠背（PLAN54）；在轉(zhuǎn)速的選擇上應(yīng)選擇低轉(zhuǎn)速泵（1500rpm），從而降低磨蝕對泵的影響，提高泵的使用壽命；電動機(jī)一般為非隔爆型。 （下圖為堿-石灰燒結(jié)法流程圖）目前生產(chǎn)氧化鋁工藝流程（母液蒸發(fā)）用離心泵的廠家有以下：蘇爾壽泵業(yè)亞太有限公司（在芬蘭，2000年瑞士蘇爾壽公司與芬蘭奧斯龍公司泵部合并成立主要以紙漿泵生產(chǎn)、

8、研制為主。）、大連深藍(lán)泵業(yè)有限公司等漿泵制造廠家。以上介紹供辦事處人員學(xué)習(xí)、了解氧化鋁的制造工藝及設(shè)備之用，僅作參考。后附蘇爾壽氧化鋁母液用泵與深藍(lán)泵的優(yōu)缺點比較表。后附業(yè)績，請參考。 由于氧化鋁工藝流程中使用的離心泵為易損設(shè)備，所以它的備件供應(yīng)是相對很多的！生產(chǎn)廠商泵型結(jié)構(gòu)特點密封形式材質(zhì)效率采購成本運(yùn)行成本備件供應(yīng)售后服務(wù)大連深藍(lán)泵業(yè)有限公司ANS執(zhí)行美國ANSI B73.1M標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造。葉輪為背開式結(jié)構(gòu)（用途與副葉輪基本一致阻止顆粒進(jìn)入密封區(qū)）；不須拆卸泵體即可于外部準(zhǔn)確調(diào)整葉輪與泵蓋之間間隙，始終保證泵在高效區(qū)運(yùn)行，簡化維修。采用PLAN54內(nèi)裝式雙端面背靠背密封，采用清潔軟化水沖洗

9、。CD4MCu和A890 3A.耐腐蝕性、耐磨蝕性更強(qiáng)。較高。（泵效率和蘇爾壽比較略高！因為他們的葉輪為開式結(jié)構(gòu)，水力損失更多?。┲械偷?。由于采用雙相鋼材質(zhì)，即耐磨又耐蝕。相對使用壽命要比蘇爾壽產(chǎn)品耐用?。p向鋼的腐蝕速率約0.1mm/年，因為我司的ANS泵皮厚比蘇爾壽厚、重量大，從而使用年限更長。）由于為國內(nèi)產(chǎn)品、且泵的系列少，備件通用性極強(qiáng)（減少備件儲備）；備件采購容易、價格低廉；采購周期短（用戶可直接與密封廠訂購密封）！其他易損件公司總部設(shè)有備件庫，能在較短時間內(nèi)應(yīng)急；并且在上海還建有備件庫，以方便用戶就近解決問題！ 售后服務(wù)及時。（全國有29個辦事處，且各省都配有售后服務(wù)人員；售后服務(wù)

10、部在接到用戶電話或傳真1小時內(nèi)回復(fù)，24小時內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場處理問題。我們的原則是急用戶之所急，先解決問題，質(zhì)保期內(nèi)所有零件損壞由我司承擔(dān)費(fèi)用！質(zhì)保期后按合同約定執(zhí)行。）蘇爾壽（芬蘭）APP采用開式葉輪（前有耐磨板結(jié)構(gòu)件）+副葉輪（阻止顆粒進(jìn)入密封區(qū)）。外裝式雙端面機(jī)械密封（也為PLAN54）結(jié)構(gòu)作為停車密封使用，沖洗介質(zhì)一致。鎳鑄鐵，雖然耐磨性、耐腐蝕性較好，但在高溫堿液中耐腐蝕性相對深藍(lán)所選材質(zhì)還是差?。词共捎煤蜕钏{(lán)一樣的材質(zhì)，其價格將是很可觀的?。┹^高。高或很高高。據(jù)我司考察現(xiàn)在國內(nèi)使用的APP泵，由于介質(zhì)的高腐蝕性，球墨鑄鐵的腐蝕速率比他們提供的0.1mm/年出入較大！由于為芬蘭制造，備件

11、采購成本很高（本身為進(jìn)口件，有關(guān)稅、增值稅等加價），且周期長； 另，機(jī)械密封采購受限制。國外產(chǎn)品為了技術(shù)保密，不允許用戶自行解體、維修，否則他們不負(fù)任何責(zé)任！且首先他們要查清損壞原因分清責(zé)任。并要求返廠或指定維修地維修，從而周期長、影響生產(chǎn)。以上內(nèi)容的編寫，由于時間上的限制斷斷續(xù)續(xù)，且由于我們資料、經(jīng)驗缺少，難免有不足之處，請各位不吝賜教，謝謝！ 深藍(lán)工程部2008.02.02合同號裝置名稱用戶名稱泵名稱系列規(guī)格介質(zhì)名稱流量揚(yáng)程溫度粘度比重NPSHr沖洗/冷卻方案材質(zhì)電機(jī)型號功率數(shù)量訂貨日期位號07SZ177氧化鋁荏平信發(fā)華宇氧化鋁有限公司 原液泵ANS3002503159.81NaOH755

12、24851.2133.5PLAN54CD4MCuY280M-490207.4.19S-2507SZ177VI效過料泵ANS25020031512.55NaOH36022591.2723.5PLAN54CD4MCuY250M-455207.4.19S-2607SZ177V效過料泵ANS25020031512.48NaOH45024791.2713.5PLAN54CD4MCuY280S-475207.4.19S-2707SZ177IV效過料泵ANS25020031512.93NaOH43027981.2813.5PLAN54CD4MCuY280S-475207.4.19S-2807SZ177III

13、效過料泵ANS25020031513.46NaOH410271131.2923.5PLAN54CD4MCuY280S-475207.4.19S-2907SZ177II效過料泵ANS20015035014.13NaOH429301291.3073.5PLAN54A890 3AY280S-475207.4.19S-3007SZ177四自出料泵ANS20015035018.3NaOH36030851.3973.2PLAN54CD4MCuY280S-475207.4.19S-3107SZ177強(qiáng)制效進(jìn)料泵AN3NaOH20030851.3973.2PLAN54CD4MCuY2

14、25M-445207.4.19S-3907SZ177強(qiáng)制效出料泵AN89NaOH200301081.53.2PLAN54CD4MCuY225M-445207.4.19S-4007SZ177I效循環(huán)泵ANS30025031516.87NaOH820241461.36610PLAN54A890 3AY315S-4110207.4.19S-3207SZ177II效循環(huán)泵ANS30025031514.13NaOH755241291.3075PLAN54A890 3AY315S-4110207.4.19S-3307SZ177III效循環(huán)泵ANS30025031513.46NaOH755241131.2925PLAN54CD4MCuY315S-4110207.4.19S-3407SZ177IV效循環(huán)泵ANS30025