For tiden er det tre hovedprosesser for å produsere alumina over hele verden: Bayer-prosessen, sintringsprosessen og Bayer-kombinert sintringsprosess. Bayer-prosessen har en dominerende posisjon og står for over 95 % av den globale aluminaproduksjonen. I mitt land er andelen alumina produsert ved hjelp av Bayer-prosessen også over 90 %, og denne andelen øker gradvis.
1.1 Bayer prosessflyt
Den grunnleggende prosessen for aluminiumoksydproduksjon ved bruk av Bayer-prosessen inkluderer klargjøring av rå malmslurry, høytrykksutvasking, fortynning av den utlutede malmslurryen og separering og vasking av rød slam, spaltning av frøkrystall, separering og vasking av aluminiumhydroksid, kalsinering av aluminiumhydroksid og kalsinering av aluminiumhydroksyd og kavaporsyre, moderlut, monohydrat.
Etter knusing males bauxitt med kalk og frøfordampningsmoderlut (sirkulerende moderlut) for å danne en rå malmslurry. Deretter utlutes Al2O3 fra malmen ved høy temperatur, noe som gir en utlutet malmslurry bestående av natriumaluminatløsning og uløselig rest (rød slam). Oppslemmingen fortynnes med rød slamvaskevæske, og deretter separeres natriumaluminatløsningen og rødslam i en sedimenteringstank. Den røde gjørmen vaskes og slippes ut i et rødt gjørmelager. Den rensede natriumaluminatløsningen dekomponeres ved å tilsette aluminiumhydroksidfrøkrystaller, som utfeller aluminiumhydroksid. Etter separering fra moderluten vaskes aluminiumhydroksidet og kalsineres for å oppnå det ferdige aluminiumoksydet. Moderluten og vaskevæsken inndampes og konsentreres og returneres for å oppløse neste batch bauxitt. Under fordampningen av moderluten krystalliserer en viss mengde Na2CO3·H2O og utfelles fra moderluten. Denne separeres og kaustiseres med Ca(OH)2 for å danne NaOH-løsning, som deretter sendes til våtmøllen for batching sammen med den fordampede moderluten.
1.2 Soda-kalksintringsprosessstrøm
Før Bayer-prosessen ble alumina hovedsakelig oppnådd gjennom sintring. På grunn av den dårlige kvaliteten på det ferdige aluminiumoksydet produsert ved sintring, den komplekse prosessen og det høye varmeforbruket, ble sintringsmetoden gradvis faset ut etter Bayer-prosessen.
mitt lands bauxitt er av typen monohydrat gibbsitt, med en relativt lav karakter. Derfor, i de tidlige stadiene, ble aluminaproduksjon hovedsakelig oppnådd ved bruk av soda-kalksintringsmetoden eller Bayer-kombinert sintringsprosess. Med teknologiske forbedringer har Bayer-prosessen gradvis blitt dominerende.
Soda-kalksintringsprosessen for produksjon av aluminiumoksyd omfatter hovedsakelig råmaterialeforberedelse, sintring, klinkerutluting, desilisering, karbonatiseringsdekomponering, kalsinering og fordampning av nedbrytningsmoderluten.
Råvarefremstillingsstadiet: Bauxittråmelet består av bauxitt, kalkstein (eller kalk), ny soda (brukes for å kompensere for alkalitap i prosessen), resirkulert moderlut og andre resirkulerte materialer.
Sintringstrinn: Høy-temperatursintring av råmelet for å produsere klinker som hovedsakelig inneholder natriumaluminat, natriumferritt og kalsiumortosilikat.
Klinkerutvasking: Overføring av natriumaluminat fra klinkeren til en løsning, separering og vask av uløselige rester (rød slam).
Desilikering: Separerer uløselige forbindelser fra silikaen som kommer inn i løsningen for å produsere et natriumaluminatkonsentrat med høy-silika-indeks.
Karbonasjonsdekomponering: Natriumaluminatløsning spaltes med CO2. Det utfelte aluminiumhydroksidet separeres fra natriumkarbonat-moderluten, og aluminiumhydroksidet vaskes. En del av løsningen gjennomgår kimkrystalldekomponering for å oppnå en kaustisk alkaliløsning som kreves for visse prosessbetingelser.
Kalsinering: Aluminiumhydroksid kalsineres til alumina.
Fordampning av nedbrytningsmoderlut: Overskuddsvann fjernes under fordampning. Den resirkulerte moderluten oppnådd etter fordampning brukes til å tilberede råstoffslurry.
1.3 Bayer-Sintring kombinert prosessflyt
I tillegg til Bayer-prosessen og sintringsprosessen, har Bayer-kombinert sintringsprosess også spilt en viktig rolle i aluminiumoksidproduksjonen i mitt land. Avhengig av den kjemiske sammensetningen, mineralsammensetningen og andre forhold for bauxitt, er den kombinerte prosessen videre delt inn i tre grunnleggende prosesser: parallell, serie og hybrid. Blant dem bruker kinesiske aluminabedrifter hovedsakelig hybridprosessen.
Hybridprosessen er en metode som kombinerer serie- og parallellprosessene. Hybridprosessen krever at aluminium-silisiumforholdet til den røde slamklinkeren ikke er mindre enn 2,3. Et hybrid prosessanlegg kan betraktes som en kombinasjon av et serieprosessanlegg og et sintringsprosessanlegg. Ved å produsere en del aluminiumhydroksid gjennom karbonfraksjonering, kan produksjonskapasiteten til Bayer-prosessen og sintringsprosessen justeres fleksibelt.