拜耳法

系奧地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年發(fā)明其原理是用苛性鈉（NaOH）溶液加溫溶出鋁土礦中的氧化鋁得到鋁酸鈉溶液溶液與殘?jiān)ǔ嗄啵┓蛛x后降低溫度加入氫氧化鋁作晶種經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間攪拌鋁酸鈉分解析出氫氧化鋁洗凈并在950～1200℃溫度下煅燒便得氧化鋁成品析出氫氧化鋁后的溶液稱為母液蒸發(fā)濃縮后循環(huán)使用　由于三水鋁石一水軟鋁石和一水硬鋁石的結(jié)晶構(gòu)造不同它們?cè)诳列遭c溶液中的溶解性能有很大差異所以要提供不同的溶出條件主要是不同的溶出溫度三水鋁石型鋁土礦可在125～140℃下溶出一水硬鋁石型鋁土礦則要在240～260℃并添加石灰（3～7%）的條件下溶出現(xiàn)代拜耳法的主要進(jìn)展在于①設(shè)備的大型化和連續(xù)操作②生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化③節(jié)省能量例如高壓強(qiáng)化溶出和流態(tài)化焙燒④生產(chǎn)砂狀氧化鋁以滿足鋁電解和煙氣干式凈化的需要拜耳法的工藝流程見圖1

拜耳法的優(yōu)點(diǎn)主要是流程簡(jiǎn)單投資省和能耗較低最低者每噸氧化鋁的能耗僅3×106千卡左右堿耗一般為100公斤左右（以Na2CO3計(jì)）

拜耳法生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果決定于鋁土礦的質(zhì)量主要是礦石中的SiO2含量通常以礦石的鋁硅比即礦石中的Al2O3與SiO2含量的重量比來(lái)表示因?yàn)樵诎荻ǖ娜艹鲞^(guò)程中SiO2轉(zhuǎn)變成方鈉石型的水合鋁硅酸鈉（Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O）隨同赤泥排出礦石中每公斤SiO2大約要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的損失鋁土礦的鋁硅比越低拜耳法的經(jīng)濟(jì)效果越差直到70年代后期拜耳法所處理的鋁土礦的鋁硅比均大于7～8由于高品位三水鋁石型鋁土礦資源逐漸減少如何利用其他類型的低品位鋁礦資源和節(jié)能新工藝等問(wèn)題已是研究開發(fā)的重要方向

堿石灰燒結(jié)法

適用于處理高硅的鋁土礦將鋁土礦碳酸鈉和石灰按一定比例混合配料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒結(jié)成由鋁酸鈉（Na2O?Al2O3）鐵酸鈉（Na2O?Fe2O3原硅酸鈣（2CaO?SiO2）和鈦酸鈉（CaO?TiO2組成的熟料然后用稀堿溶液溶出熟料中的鋁酸鈉此時(shí)鐵酸鈉水解得到的NaOH也進(jìn)入溶液如果溶出條件控制適當(dāng)原硅酸鈣就不會(huì)大量地與鋁酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)而與鈦酸鈣Fe2O3?H2O 等組成赤泥排出溶出熟料得到的鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)專門的脫硅過(guò)程SiO2O形成水合鋁硅酸鈉（稱為鈉硅渣）或水化石榴石3CaO?Al2O3?xSiO2?（6－2xH2O沉淀（其中x≈0.1）而使溶液提純把CO2氣體通入精制鋁酸鈉溶液和加入晶種攪拌得到氫氧化鋁沉淀物和主要成分是碳酸鈉的母液氫氧化鋁經(jīng)煅燒成為氧化鋁成品水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收

堿石灰燒結(jié)法的主要化學(xué)反應(yīng)如下

燒結(jié)

Al2O3+Na2CO3─→Na2O?Al2O3+CO2

Fe2O3+Na2CO3─→Na2O?Fe2O3+CO2

SiO2+2CaCO3─→2CaO?SiO2+2CO2

TiO2+CaCO3─→CaO?TiO2+CO2

熟料溶出

Na2O?Al2O3+4H2O─→2NaAlOH4（溶解）

Na2O?Fe2O3+2H2O─→Fe2O3?H2O↓+2NaOH（水解）

脫硅

⒈7 Na2SiO3+2NaAlOH4─→Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O↓+3.4NaOH

3 CaOH2+2NaAlOH4+x Na2SiO3─→ 3CaO?Al2O3?x SiO2?6-2xH2O↓+21+xNaOH

分解

2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O

NaAlOH4─→AlOH3↓+NaOH

中國(guó)堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的主要技術(shù)成就是在熟料燒成中采用低堿比配方在熟料溶出工藝中采用二段磨料和低分子比溶液以抑制溶出時(shí)的副反應(yīng)損失使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分別達(dá)到94～96%和92～94%Al2O3的總回收率約90%每噸氧化鋁的Na2CO3的消耗量約95公斤堿石灰燒結(jié)法可以處理拜耳法不能經(jīng)濟(jì)地利用的低品位礦石其鋁硅比可低至3.5且原料的綜合利用較好有其特色

拜耳燒結(jié)聯(lián)合

可充分發(fā)揮兩法優(yōu)點(diǎn)取長(zhǎng)補(bǔ)短利用鋁硅比較低的鋁土礦求得更好的經(jīng)濟(jì)效果聯(lián)合法有多種形式均以拜耳法為主而輔以燒結(jié)法按聯(lián)合法的目的和流程連接方式不同又可分為串聯(lián)法并聯(lián)法和混聯(lián)法三種工藝流程

① 串聯(lián)法是用燒結(jié)法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3用于處理拜耳法不能經(jīng)濟(jì)利用的三水鋁石型鋁土礦擴(kuò)大了原料資源減少堿耗用較廉價(jià)的純堿代替燒堿而且Al2O3的回收率也較高

② 并聯(lián)法是拜耳法與燒結(jié)法平行作業(yè)分別處理鋁土礦但燒結(jié)法只占總生產(chǎn)能力的10～15%用燒結(jié)法流程轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的NaOH補(bǔ)充拜耳法流程中NaOH的消耗

③ 混聯(lián)法是前兩種聯(lián)合法的綜合此法中的燒結(jié)法

除了處理拜耳法赤泥外還處理一部分低品位礦石

中國(guó)根據(jù)該國(guó)的鋁礦資源特點(diǎn)發(fā)展出多種氧化鋁生產(chǎn)方法50年代初就已用堿石灰燒結(jié)法處理鋁硅比只有3.5的純一水硬鋁石型鋁土礦開創(chuàng)了具有特色的氧化鋁生產(chǎn)體系用中國(guó)的燒結(jié)法可使Al2O3的總回收率達(dá)到90%每噸氧化鋁的堿耗（Na2CO3）約 90公斤氧化鋁的SiO2含量下降到0.02～0.04%而且在50年代已經(jīng)從流程中綜合回收金屬鎵和利用赤泥生產(chǎn)水泥60年代初建成了拜耳燒結(jié)混聯(lián)法氧化鋁廠使Al2O3總回收率達(dá)到91%每噸氧化鋁的堿耗下降到60公斤為高效率地處理較高品位的一水硬鋁石型鋁土礦開創(chuàng)了一條新路中國(guó)在用單純拜耳法處理高品位一水硬鋁石型鋁土礦方面也積累了不少經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)物理特性的不同電解用氧化鋁可分為三類砂狀粉狀和中間狀（表3）

鋁工業(yè)在研制和采用砂狀氧化鋁因?yàn)檫@種氧化鋁具有較高的活性容易在冰晶石溶液中溶解并且能夠較好地吸收電解槽煙氣中的氟化氫有利于煙氣凈化

煉鋁用氧化鋁的化學(xué)組成一般如下

Al2O3　>98.35%　Fe2O3　0.01～0.04%

SiO2　0.01～0.04%　TiO2　<0.005%

ZnO　0.003～0.02%　CaO　0.007～0.07%

Na2O　0.3～0.65%　V2O5　<0.003%

P2O5　<0.003%　Cr2O3　<0.002%

灼減　0.2～1.5%

碳酸氫銨法

碳酸氫銨法為在硫酸鋁溶液中在攪拌下添加堿溶液生成沉淀經(jīng)洗滌過(guò)濾低溫干燥后經(jīng)粉碎制得成品也可將脫水后的糊狀物直接作為產(chǎn)品制備中溶液的濃度溫度反應(yīng)溫度控制干燥溫度等影響產(chǎn)品質(zhì)量碳酸氫銨法將硫酸與鋁粉或鋁灰作用生成硫酸鋁再與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制得氫氧化鋁其2AlOH3+3H2SO4→A12SO4）3+6H2O+A12SO4）3+6NH4HCO3→2AIOH3+3NH42SO4+6CO2↑鋁酸鈉法燒堿與鋁灰以21配比在100℃以上進(jìn)行反應(yīng)制得鋁酸鈉溶液硫酸與鋁灰以1.251配比在110℃下反應(yīng)制得硫酸鋁溶液然后將鋁酸鈉溶液與硫酸鋁溶液中和至pH6.5生成氫氧化鋁沉淀經(jīng)水洗壓濾于70～80℃下干燥12h再經(jīng)粉碎制得氫氧化鋁成品其A12O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O+Al2O3+3H2SO4→A12SO4）3+3H2O+6NaAIO2+A12SO43+12H2O→8AlOH3↓+3Na2SO4回收法將回收的三氯化鋁經(jīng)水溶解活性炭脫色及過(guò)濾除雜后與碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁再經(jīng)過(guò)濾洗滌干燥得氫氧化鋁產(chǎn)品其2AlCl3+3Na2CO3+3H2O→2AIOH3↓+6NaCl+3CO2↑

氫氧化鋁與哪些藥物會(huì)相互作用？

1.與西咪替丁或雷尼替丁聯(lián)用，對(duì)解除十二指腸潰瘍疼痛癥狀有效，但一般不提倡兩者在1h內(nèi)同用，因可使西咪替丁或雷尼替丁的吸收減少。2.氫氧化鋁含多價(jià)鋁離子，可與四環(huán)素類藥物形成絡(luò)合物而影響其吸收，故兩者不宜聯(lián)用。3.氫氧化鋁可通過(guò)多種機(jī)制干擾華法林、雙香豆素、奎寧、奎尼丁、氯丙嗪、……閱讀全文 >>

氫氧化鋁的注意事項(xiàng)有哪些？

1.（1）腎功能不全者。（2）長(zhǎng)期便秘者。2.闌尾炎或急腹癥時(shí)，服用氫氧化化鋁可使病情加重，可增加闌尾穿孔的危險(xiǎn)。3.由于氫氧化化鋁片劑不如凝膠效果好，故以凝膠常用。4.治療胃出血時(shí)宜用氫氧化化鋁凝膠劑，因片劑可與血液凝成塊阻塞腸道。5.用于中和胃酸時(shí)，必須在餐后1～2h服用。6……閱讀全文 >>

氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制法是怎樣？

化學(xué)方程式：2Al+3H2SO4（稀）=Al2(SO4）3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al2(SO4）3+6Na[Al(OH)4]+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4）或Al2(SO4）3+6NH3.H2O=2Al(OH……閱讀全文 >>

氫氧化鋁的含量如何測(cè)定？

取本品約0.6g，精密稱定，加鹽酸與水各10ml，煮沸溶解后，放冷，定量轉(zhuǎn)移至250ml量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；精密量取25ml，加氨試液中和至恰析出沉淀，再滴加稀鹽酸至沉淀恰溶解為止，加醋酸－醋酸銨緩沖液（pH6.0）10ml，再精密加乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05m0……閱讀全文 >>

化妝品里為什么含有氫氧化鋁？

氫氧化鋁是是一種堿，由于又顯一定的酸性，所以又可稱之為一水合偏鋁酸。他用量最大和應(yīng)用最廣的無(wú)機(jī)阻燃添加劑。氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，因此，獲得較廣泛的應(yīng)用，使用量也在逐年增加。一般用做熱固性塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料及建材……閱讀全文 >>

氫氧化鋁為什么能中和胃酸？

因?yàn)闅溲趸X能與胃酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)因?yàn)闅溲趸X能與胃酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，而且氫氧化鋁是弱堿，不會(huì)對(duì)身體造成多大損傷，其本身又是膠體，能在胃粘膜上形成抄一層保護(hù)膜。但不會(huì)直接使用氫氧化鋁治療胃酸過(guò)多。氫氧化鋁常用于治療胃酸過(guò)多，胃酸的主要成分是鹽酸，利用氫氧化鋁與胃酸反應(yīng)生成無(wú)毒……閱讀全文 >>

氫氧化鋁作阻燃劑的原理是什么？

氫氧化鋁阻燃劑，簡(jiǎn)稱ATH。其阻燃劑的原理是：氫氧化鋁受熱分解時(shí)釋放出結(jié)晶水。該過(guò)程為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，吸收大量的熱量，可起到冷卻聚合物的作用，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣可以稀釋可燃?xì)怏w，抑制燃燒的蔓延。氫氧化鋁的化學(xué)式為Al(OH)3，是鋁的氫氧化物。氫氧化鋁既能與酸反應(yīng)生成鹽和水又能與強(qiáng)……閱讀全文 >>

氫氧化鋁的用途有哪些？

氫氧化鋁是用量最大和應(yīng)用最廣的無(wú)機(jī)阻燃添加劑。氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發(fā)煙、不產(chǎn)生滴下物、不產(chǎn)生有毒氣體，因此，獲得較廣泛的應(yīng)用，使用量也在逐年增加。使用范圍：熱固性塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料及建材等行業(yè)。同時(shí)，氫氧化鋁也是電解鋁行業(yè)所必需氟化鋁的基礎(chǔ)原料……閱讀全文 >>

氫氧化鋁是什么類別物質(zhì)？

氫氧化鋁是共價(jià)化合物，這個(gè)是很特別的例子，因?yàn)橥ǔ；顫姷慕饘俸突顫姷姆墙饘倬湍軜?gòu)成離子化合物。這個(gè)是例外：Al(OH)3不是由離子構(gòu)成的，是分子構(gòu)成的物質(zhì)，抄不要把它和AlCl3混淆了，AlCl3才是離子化合物。氫氧化鋁屬兩性氫氧化物。由于其存在兩種電離形式，既是弱酸，可以有酸式……閱讀全文 >>

氧化鋁與氫氧化鋁的區(qū)別是什么？

一、物化性質(zhì)不同1、氫氧化鋁：白色非晶形的粉末，熔點(diǎn)為300℃，抗酸作用慢、持久、較強(qiáng)，有收斂作用，有粘膜保護(hù)作用，導(dǎo)致便秘，不產(chǎn)生二氧化碳，無(wú)酸反跳，無(wú)堿血癥。2、氧化鋁：熔點(diǎn)為2303K，難溶于水的白色固體，無(wú)臭、無(wú)味、質(zhì)極硬，易吸潮而不潮解（灼燒過(guò)的不吸濕）。二、用途不同1……閱讀全文 >>