氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)解析

郭圣佳　滕永仕

摘 要：氧化鋁在醫(yī)學(xué)、電子和陶瓷制造等行業(yè)都有著十分廣泛的應(yīng)用，若要更為準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的效用，就必須要認(rèn)真分析氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0378-01

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的提高，在生產(chǎn)中也需要更多氧化鋁，所以說(shuō)氧化鋁產(chǎn)業(yè)具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑＱ趸X生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展中應(yīng)充分地利用好這一優(yōu)勢(shì)條件，采取有效措施提高氧化鋁生產(chǎn)的數(shù)量，豐富氧化鋁生產(chǎn)的類型，從而充分滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)氧化鋁的需求。

1 氧化鋁性質(zhì)

氧化鋁也被人們稱為三氧化二鋁，其是一種硬度較大的金屬化合物，氧化鋁的熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃，在高溫條件下，氧化鋁是一種可電離的離子晶體。氧化鋁通常被應(yīng)用在耐火材料的制造當(dāng)中，其有10余種不同類型的晶體，而較為常見(jiàn)的主要有α-Al2O3，也被人們稱作剛玉，以及β-Al2O3和γ-Al2O3。由于不同類型的氧化鋁在結(jié)構(gòu)上存在較大的差異，所以其性質(zhì)差異也比較明顯。且在1300℃的高溫條件下，氧化鋁均可轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。

2 氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1954年，我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)剛剛起步。1966年后，我國(guó)的氧化鋁產(chǎn)量明顯上升。現(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)有幾百家氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)。氧化鋁生產(chǎn)是以燒結(jié)法為基礎(chǔ)，之后再予以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和處理而形成的一種生產(chǎn)方法。現(xiàn)階段，燒結(jié)法混聯(lián)法和拜耳法是我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)中所采用的主要方法。三種技術(shù)相比，燒結(jié)法的應(yīng)用最為廣泛，且回收率也是三種方法中最高的一種，是較為先進(jìn)的生產(chǎn)方式。

混聯(lián)法是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種氧化鋁生產(chǎn)工藝，這一工藝可有效降低氧化鋁生產(chǎn)中的能源消耗，減少成本投入，因此這種方法在氧化鋁生產(chǎn)中也占據(jù)著十分重要的位置。

拜耳法是我公司應(yīng)用的一種氧化鋁生產(chǎn)工藝，這種方法在降耗和成本控制方面的優(yōu)勢(shì)較大。同時(shí)，我國(guó)也在積極引進(jìn)更加完善和先進(jìn)的技術(shù)，使氧化鋁生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備也越來(lái)越先進(jìn)。

3 常見(jiàn)的生產(chǎn)技術(shù)介紹

3.1 拜耳法及其基本工藝流程

每個(gè)工廠在氧化鋁生產(chǎn)中都會(huì)有不同的選擇，采用拜耳法進(jìn)行氧化鋁生產(chǎn)其主要的流程有破碎、濕磨、溶出、礦漿稀釋、赤泥沉降分離和洗滌、晶種分解、氫氧化鋁分級(jí)和洗滌、氫氧化鋁煅燒、母液蒸發(fā)和蘇打苛化等。

3.2 堿石灰燒結(jié)法及其基本工藝流程

堿石灰燒結(jié)工藝生產(chǎn)中主要的工藝流程有煅燒石灰石、植被原料漿、燒結(jié)、熟料溶出、脫硅處理、分離、洗滌、焙燒氫氧化鋁和母液蒸發(fā)等。

3.3 拜耳-燒結(jié)聯(lián)合法

該方法結(jié)合了鋁土礦化學(xué)成分、礦物組成和其他條件，且聯(lián)合法主要有三種形式，一種是串聯(lián)，一種是并聯(lián)，一種是混聯(lián)。

3.3.1 串聯(lián)法

與普通的拜耳法相比，若礦石位置一致，串聯(lián)法氧化鋁的總回收率明顯高于拜耳法，而其堿耗量明顯低于拜耳法。

3.3.2 并聯(lián)法

并聯(lián)法主要有兩個(gè)平行的生產(chǎn)系統(tǒng)，一個(gè)是拜耳法，一個(gè)是燒結(jié)法。采用拜耳法對(duì)硅鋁土礦進(jìn)行科學(xué)處理，同時(shí)采用燒結(jié)法來(lái)處理高硅鋁土礦。采用燒結(jié)法所獲得的氯酸鈉溶液可進(jìn)入到拜耳法系統(tǒng)當(dāng)中，從而抵消苛性堿損失。與串聯(lián)法不同，并聯(lián)法的拜耳法系統(tǒng)赤泥不會(huì)進(jìn)入到燒結(jié)法系統(tǒng)當(dāng)中，其會(huì)直接送至堆場(chǎng)。燒結(jié)法系統(tǒng)主要采用鋁礦石為原料，從而利用純堿來(lái)控制堿耗，且并聯(lián)方式無(wú)碳分過(guò)程，而有種分過(guò)程。

3.3.3 混聯(lián)法

混聯(lián)法涵蓋了拜耳法和燒結(jié)法的所有特點(diǎn)和工藝流程，其是采用拜耳法和燒結(jié)法相結(jié)合的方式來(lái)完成氧化鋁生產(chǎn)。這種方式是我國(guó)獨(dú)有的生產(chǎn)方式。在生產(chǎn)中采用拜耳法來(lái)處理鋁硅比較高的低鐵鋁土礦。處理后得到的赤泥融合少量的低品位鋁土礦，用燒結(jié)法對(duì)其進(jìn)行處理和加工，進(jìn)而達(dá)到提高鋁硅比的作用，擴(kuò)大燒結(jié)溫度的變化范圍。

4 氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)的氧化鋁生產(chǎn)水平顯著提高，生產(chǎn)技術(shù)也在不斷發(fā)展，其也很好地滿足了我國(guó)氧化鋁市場(chǎng)的基本需求。但是在生產(chǎn)中，技術(shù)同質(zhì)化問(wèn)題較為明顯，且生產(chǎn)中出現(xiàn)了盲目擴(kuò)張的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)出現(xiàn)了產(chǎn)能過(guò)剩的情況。對(duì)此，在未來(lái)的發(fā)展中，氧化鋁生產(chǎn)成本線會(huì)出現(xiàn)小幅度的波動(dòng)。要保證氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，就必須要采取有效措施，不斷改進(jìn)和優(yōu)化成本要素。另外還要借助多方的支持改良生產(chǎn)技術(shù)。現(xiàn)階段，我國(guó)的氧化鋁生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比都存在著較大的差距，而且在提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)節(jié)能降耗等方面都顯示出了較大的發(fā)展?jié)摿ΑＯ嘈旁谖磥?lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)將會(huì)朝著全新的方向發(fā)展。

在氧化鋁生產(chǎn)中，新型氧化鋁分解工藝的研發(fā)和應(yīng)用將會(huì)成為十分重要的發(fā)展趨勢(shì)，該方面的進(jìn)步將帶動(dòng)我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)指標(biāo)能夠與國(guó)際接軌，充分滿足氧化鋁生產(chǎn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和要求，進(jìn)而大大提高氧化鋁生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。

此外，氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)推動(dòng)研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)等多個(gè)環(huán)節(jié)的通力合作，這樣才能促進(jìn)信息技術(shù)在氧化鋁生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，并不斷提高氧化鋁生產(chǎn)的自動(dòng)化和機(jī)械化程度，加大智能技術(shù)的研發(fā)和支持力度，從而采取現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理，提高運(yùn)營(yíng)管理的質(zhì)量及效率。

在氧化鋁生產(chǎn)工藝的研究與發(fā)展中，還需充分堅(jiān)持以人為本的理念，同時(shí)在這一過(guò)程中結(jié)合國(guó)際健康標(biāo)準(zhǔn)及要求，以此提高氧化鋁生產(chǎn)的安全性與可靠性，減少氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的資源消耗與環(huán)境污染。

除此之外，在生產(chǎn)中應(yīng)重視環(huán)保設(shè)施建設(shè)，加大環(huán)保投入力度。并且還要采取科學(xué)有效的處理方法，處理氧化鋁生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水、廢渣和廢液等，確保氧化鋁生產(chǎn)健康可持續(xù)地發(fā)展。在處理和排放赤泥的過(guò)程中：①可以采取多種方式提取赤泥當(dāng)中的有效成分，以便更好地控制赤泥的排放量。②還可采用有效措施制造水泥和建筑材料的方式，降低氧化鋁生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。③廢水在經(jīng)過(guò)有效的處理后可應(yīng)用于全新的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)流程當(dāng)中，這不僅提高了資源的利用率，也降低了廢水排放量，實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)回收與利用。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平也日益提高，氧化鋁生產(chǎn)流程逐漸完善，我們也相信在未來(lái)，氧化鋁生產(chǎn)將更加重視環(huán)保化和智能化，使氧化鋁生產(chǎn)進(jìn)入行業(yè)新階段。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-10-16

作者簡(jiǎn)介：郭圣佳（1986-），男，湖南湘潭人，初級(jí)助理工程師，專科。

滕永仕（1985-），廣西南寧人，助理工程師，專科。