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摘要：随着全球氧化铝需求量的不断上升，氧化铝生产工艺技术也日臻成熟平稳。在城市经济快速发展的背景下，我国氧化铝种类偏少，无法满足企业和广大人群的使用需求，因此需要合理运用氧化铝生产工艺。在此基础上，本文阐述了氧化铝生产原理，对常用的氧化铝生产工艺及其选择与应用进行了探讨分析，旨在提升氧化铝生产效率。
关键词：氧化铝；生产原理；生产工艺；选择；应用
氧化铝作为一种高硬度化合物，其外观为白色无定形粉状物，用途多样，如用作分析试剂、吸附剂等等。目前氧化铝生产工艺逐渐得到提高，其关注程度也得到很大程度提升，而且高纯度氧化铝是重要的无机材料原料，其应用范围和需求也在逐步扩大，因此为了提升氧化铝生产水平，以下就氧化铝生产工艺进行了探讨分析。
一、氧化铝生产原理的分析
氧化铝生产就是指在铝矿石中提取氧化铝，让氧化铝与其他杂质进行分离的过程。众所周知，在自然界中，含有多种多样的铝矿石，这些铝矿石原料类型众多，含有的杂质种类、含量都存在差异性，所以工作人员在进行氧化铝生产时，需要使用不同种类的氧化铝生产方法。工业生产氧化铝即将氧化铝从铝矿石中与其他杂质分离和提纯的过程，而铝矿石中富含的铝元素化合物种类很多，即便是同类型的铝矿石所含铝元素和杂质也各有不同。工业氧化铝生产追求的经济效益最大化，需要对工业化生产工艺进行科学研究，针对铝矿含有铝化物的种类采取差异化的方法，目前生产氧化铝主要有碱法、高压水化学法、电热法和酸法联合法等几种。当前我国新建的氧化铝大多数采用拜尔法工艺进行生产，用拜尔法进行处理具有可缩短流程，降低能耗，提升质量等优点，是现阶段普遍使用的工业工艺。相比于烧结法或者串联法而言，从投资、生产管理和节能方面考虑都是最佳的方案选择。
二、常用的氧化铝生产工艺分析
1、碱法。传统的氧化铝生产工艺使用碱法对铝土矿进行处理，矿石中蕴含的氧化铝与碱发生反应制成铝酸钠溶液，但是矿石中其他杂质例如铁和钛，还有丰富的二氧化硅由于其不溶性将会残留在固体残渣内，残渣的砖红色是由于其被氧化铝染色而成，而被称为赤泥。从赤泥中分离出的铝化钠溶液经过净化处理，就可以解析出氢氧化铝，在解析的基础上进行分离，同时进行洗涤和烘烧处理，就可以获得氧化铝产品，通常情况下将分离氢氧化铝的溶液称之为母液，用以循环处理原始铝矿石，根据生产过程的特点和差异，将分离区分为拜尔法、烧结法和二者联合法，工业生产工艺普遍采取碱法进行氧化铝的生产。
2、拜耳法。氧化铝工厂根据当地原料的矿石成分和结构差异从而采取相应的技术和生产工艺，运用拜耳法生产氧化铝的的基本流程由原矿浆制备、溶出、溶出矿浆稀释、赤泥的分离和洗涤、晶体分解、氢氧化铝的分级、洗涤、烘烧、母液的蒸发、苛化等工序共同组成。工厂面对低硅铝土矿进行处理时考虑使用拜耳法进行工艺生产，尤其是处理三水铝石型铝土矿时，其流程简洁、能量消耗低、产品质量好等优势得到明显体现。大部分氧化铝厂家除原材料条件受到限制的情况下均采用拜耳法进行工业生产，但是使用这种工业也存在一定问题，那就是无法单独处理氧化硅含量过高的铝土矿石，同时处理赤泥时也相对比较复杂和困难。
3、烧结法。碱石灰的烧结法在生产过程中将铝土矿、小石渣、补充的碱粉和碳分蒸发母液和拜耳法产生的赤泥按照一定的比例进行配料和研磨，将合格的生料浆喷入窑内在高温状况下烧结成熟料，在经过一系列的研磨和化学反应将过滤后的铝酸钠液体进行充分的碳酸化分解，析解出的氢氧化铝再次焙烧获得氧化铝成品。但是烧结法的工艺过程复杂且繁长、设备投资高且其能源消耗较大是影响氧化铝质量的主要原因。碱石灰的烧结过程的工序主要为制备生料浆、熟料烧结、溶出熟料、赤泥分离和洗涤、粗液脱硅叶滤、碳酸化分解精液、焙烧氢氧化铝、母液蒸发。
4、联合法。拜耳法与烧结法的联合工艺对应的流程称之为联合法，主要分为并联联合法、串联联合法与混联联合法三种。根据铝土矿中矿石的铝硅比例决定生产工艺，从经济和工艺角度考虑，如果矿石中的鋁硅比例在3左右时选择烧结法，当比例高于10时则适用于拜耳法，比例区间则可以选用联合法处理，这样能够充分发挥各自的优点，达到最佳的技术经济效益指标。
三、氧化铝生产工艺的合理选择
氧化铝在生产过程中经常会受到原材料、生产方法等因素的影响，稍不注意，就会出现原材料难以充分利用的问题，导致原材料大量浪费。面对此种情况，氧化铝生产企业在选择氧化铝生产方法时，就需要做到工艺流程简单，最好是连续作业，保证氧化铝生产量。通常情况下，工作人员在进行氧化铝生产方法选择确定时，还需要对以下几个方面内容进行考虑：第一、氧化铝生产企业需要确保选择的方法具有环保性，能够对氧化铝生产过程中产生的污水、废气进行排除，符合国家的生态环境保护政策。第二、氧化铝生产企业在选择氧化铝生产方法时，需要避免采用贵重和国内无法制造的设备，在此种情况下，可以有效节约氧化铝生产成本，让氧化铝生产工作更加顺畅。第三、氧化铝生产企业在进行氧化铝生产方法选择时，如果选择高温氧化铝焙烧法，需要稳定供燃重油温度，改变供燃重油的生产负荷，对供燃重油的生产符合重新设计，在设计过程中根据现实情况考虑，从而保证供燃重油温度可以自动调节，提高内部温度的稳定性，满足高温氧化铝焙烧工作需求。
四、氧化铝生产工艺的应用分析
氧化铝作为白色粉末状是从坚硬的铝矿石中提炼而来，这个过程主要是化学反应过程，因此氧化铝厂某种程度上可以称之为化工厂。
拜耳法生产工艺对氧化铝进行处理可以将氧化铝用晶种的方式从铝土矿的铝酸钠溶解中析解出氢氧化铝，同时再将溶出度渣和含硅的矿石用烧结法处理。拜耳法不仅能够从赤泥的预处理中回收氧化铝，同时可以对碳氧化钠进行回收。其优势在于矿石的品位要求范围相对比较宽，回收率高且成本更加低廉。
拜耳法主要针对优质铝土矿或明矾石矿的工业生产，而烧结法则更加适用与高硅、高铁铝土矿或霞石矿，对于富含多种元素的铝土矿而言，联合法是最佳选择。氧化铝的生产工艺需要充分考虑各种因素对其的影响，采用最佳的处理方式和工艺设备流程，才能达到最佳效果。对于低硅铝矿石的氧化铝工艺生产拜耳法是最佳选择，尤其对于处理三水铝石型粘土矿时拜耳法能够充分发挥其简单化的工艺流程，减少其建设投资，在提高产品质量的基础上创造经济效益的最大化效果。使用三水铝石型铝土矿进行氧化铝生产工艺时其较低的温度要求能够有效控制能源消耗，降低资本投入，有很大的经济效益优势。拜耳法是当前全球氧化铝行业广泛应用的生产工艺，也是未来应用的重要发展趋势。
结束语
综上所述，随着科学技术的不断进步，氧化铝生产工艺日益成熟，相关单位要降低氧化铝生产成本，提高氧化鋁产品质量，就需要改善氧化铝生产工艺技术，改善生产条件，从而提高氧化铝生产效率以及降低成本，促进氧化铝生产快速发展。
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