淺談氧化鋁、電解鋁的冶煉技術(shù)及發(fā)展動(dòng)向

虎錦睿

（國家電投集團(tuán)鋁電投資有限公司，寧夏 銀川 750002）

隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，一些先進(jìn)的技術(shù)逐漸改變著我們的生活。使各個(gè)行業(yè)中均受到或多或少的沖擊，但是這是時(shí)代發(fā)展所不可避免的事情。是我國技術(shù)領(lǐng)域革新的重要步驟。我們?cè)诔踔袝r(shí)就對(duì)化學(xué)有所了解，一些化學(xué)先進(jìn)技術(shù)在人類文明中有著不可分割的部分。對(duì)于化學(xué)方面的一個(gè)重要應(yīng)用，冶煉工程來說，其發(fā)展歷程較為久遠(yuǎn)。在我國有著千年的文化歷史，為古文明的發(fā)展起到了一定推進(jìn)的作用，奠定了一定的理論基礎(chǔ)。而如今的冶煉工程已經(jīng)在前人的基礎(chǔ)上充分的發(fā)揮其各方面的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)氧化鋁，電解鋁的應(yīng)用能夠在一定程度上對(duì)冶煉工程有所升華，使技術(shù)得到更好的發(fā)揮作用，為企業(yè)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力，為社會(huì)的進(jìn)步、國家冶煉技術(shù)發(fā)展提供參考。

一、氧化鋁冶煉技術(shù)的發(fā)展

（一）氧化鋁冶煉技術(shù)的概括

目前氧化鋁冶煉技術(shù)有很多種，其中最為主要的幾個(gè)技術(shù)體系有：堿法生產(chǎn)氧化鋁、電熱法生產(chǎn)氧化鋁、酸法生產(chǎn)氧化鋁。堿法，就是用堿（NaOH或Na2CO3）處理鋁土礦，使礦石中的氧化鋁和堿反應(yīng)制成鋁酸鈉溶液。堿法生產(chǎn)氧化鋁按生產(chǎn)過程的特點(diǎn)又分為拜耳法、燒結(jié)法和聯(lián)合法（包括并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)聯(lián)合法）等。目前工業(yè)上幾乎全部采用堿法生產(chǎn)氧化鋁。酸法生產(chǎn)氧化鋁就是用硫酸、鹽酸、硝酸等無機(jī)酸處理鋁礦石，得到該酸的鋁鹽水溶液，然后用堿中和這些鹽的水溶液，使鋁成為氫氧化鋁析出，焙燒氫氧化鋁或各種鋁鹽的水合物晶體，便得到氧化鋁。酸法處理鋁土礦時(shí)，需要昂貴的耐酸設(shè)備。電熱生產(chǎn)氧化鋁是在電爐中熔煉鋁礦石和碳的混合物，使礦石中的氧化鐵、氧化、氧化鈦等雜質(zhì)還原，形成硅合金。而氧化鋁則呈熔融狀態(tài)的爐渣而上浮，由于密度不同而分離，所得氧化鋁渣再用堿法處理提取氧化鋁。此法適合于處理高硅高鐵的鋁礦。

目前的氧化鋁生產(chǎn)過程大多為礦石多碎少磨、拜耳法溶出、燒結(jié)、強(qiáng)化溶出以及分離。冶煉技術(shù)中多碎少磨體系是氧化鋁冶煉技術(shù)基礎(chǔ)步驟，能夠?yàn)楹笃谝睙捈夹g(shù)進(jìn)行有效運(yùn)行，提升冶煉過程中原材料的狀態(tài)，改善原材料的規(guī)格，降低冶煉技術(shù)所需的成本。燒結(jié)，主要是將一些熟料燒結(jié)進(jìn)行強(qiáng)化處理。其中涉及到一些原料的配方和非飽和處理，良好的應(yīng)用燒結(jié)技術(shù)，可以極大地促進(jìn)冶煉技術(shù)的提升。促進(jìn)操作系統(tǒng)便捷化更好的用于生產(chǎn)生活之中。對(duì)于熟料溶出，主要針對(duì)冶煉技術(shù)中，一些活性較低的分子，進(jìn)行一些溶出和處理，在其他條件不變的情況下占據(jù)一定的冶煉優(yōu)勢(shì)，有效地提升冶煉技術(shù)的效率從而獲得更大的產(chǎn)出。強(qiáng)化溶出是指在熟料溶出的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的操作加強(qiáng)。能夠使冶煉技術(shù)體系中的發(fā)展均衡，進(jìn)行一定的優(yōu)化。分離技術(shù)是指對(duì)赤泥進(jìn)行有效的分離。也可以對(duì)冶煉技術(shù)體系中的相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行有效的分離，并通過一些先進(jìn)的過濾技術(shù)完成相關(guān)操作。除此之外，冶煉工程中還有一些許多比較先進(jìn)的技術(shù)，由于其應(yīng)用時(shí)間較短，沒有較多的應(yīng)用實(shí)例，無法對(duì)其進(jìn)行有效的分析。希望通過相關(guān)冶煉技術(shù)的人才，對(duì)其進(jìn)行更好的發(fā)展處理。目前的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)信息化程度比較高的系統(tǒng)有RSTIMS，運(yùn)用IT技術(shù)和多層次編程語言，全面提升運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性和及時(shí)性，提高效率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸生產(chǎn)信息的自動(dòng)化和管理的高效化。從現(xiàn)有的科技發(fā)展情況來看，未來的氧化鋁生產(chǎn)一定是建立在一套行之有效的信息化系統(tǒng)之上。通過高效的信息化系統(tǒng)及時(shí)掌握生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)，達(dá)到生產(chǎn)過程最優(yōu)的目的。

（二）氧化鋁冶煉技術(shù)的前景

隨著冶煉技術(shù)的不斷提升，各種各樣的新型材料不斷被研制出來，從制造的最終產(chǎn)品來看，可以被制成紅寶石、藍(lán)寶石；制造剛玉，用作研磨材料及切割材料；用于高速鐵律的緊急剎車裝置；由于其優(yōu)異的物理性質(zhì)，可作為防火材料等等用途。目前發(fā)明的氧化鋁纖維是一種多晶陶瓷纖維，具有長纖、短纖、晶須等多種形式。除具有一般陶瓷纖維的高強(qiáng)度、高模量、熱導(dǎo)率小、熱膨脹系數(shù)低、抗化學(xué)侵蝕能力、超常的耐熱性、耐高溫氧化性等優(yōu)點(diǎn)外，還具有原料成本較低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有較高的性價(jià)比和商業(yè)價(jià)值，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、民用復(fù)合材料領(lǐng)域。控制氧化鋁纖維生產(chǎn)的不同工藝過程，可得到不同性質(zhì)和適用于不同應(yīng)用的高性能纖維產(chǎn)品。可用于高溫絕熱材料，可以編織成無紡布、編織帶、繩索等各種形狀的纖維制品。作為絕熱節(jié)能材料，其應(yīng)用技術(shù)在近十幾年來得到迅速發(fā)展。僅此一例就可以看出氧化鋁其優(yōu)異的特性，一定會(huì)在未來綻放出璀璨的光芒。

二、電解鋁冶煉技術(shù)的發(fā)展

（一）目前電解鋁冶煉技術(shù)的現(xiàn)狀

我國電解鋁冶煉技術(shù)起步晚，發(fā)展時(shí)間相對(duì)短暫，但是發(fā)展迅速。在30年前我國就有了電解鋁冶煉技術(shù)，就能有效地提升整體的工作效率。將電流的利用效率提升至90%以上，使電解鋁產(chǎn)量得到了大幅度的提升。伴隨著我國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行工程計(jì)算。

（二）電解鋁冶煉技術(shù)前景分析

我國的電解鋁冶煉技術(shù)雖然取得了較大的提升，但是仍存在一些機(jī)制不完善的現(xiàn)象。不同的企業(yè)所采用的原材料有所差異，以及相關(guān)冶煉工藝不同，都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成很大的影響。為了使電解鋁冶煉技術(shù)能夠得到更好地發(fā)展，通過對(duì)一些重要技術(shù)的革新，對(duì)重要流程的監(jiān)管，改變以往的管理模式。

三、結(jié)束語

冶金工藝的發(fā)展是一個(gè)曲折漫長的過程，因此，要對(duì)技術(shù)進(jìn)行有效的革新，建立完整的管理機(jī)制，使企業(yè)獲得更高的綜合價(jià)值，提升競(jìng)爭(zhēng)力是必經(jīng)之路。促進(jìn)冶煉產(chǎn)業(yè)中信息化水平以及管理水平綜合提升，不斷解決生產(chǎn)過程中的問題，建立合理高效的產(chǎn)出機(jī)制，從而更好地應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。