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1、氧化铝生产及其废水处理摘 要我国生产氧化铝主要有烧结法、拜耳法、混联法等几种，它们各自都有不同的优点与缺点。文章主要在氧化铝生产工艺方面进行阐述了一些技术改进，对氧化铝技术未来发展方向发表了自己的看法。通过改进氧化铝生产工业废水的回收利用来达到水资源与碱的循环利用。关键词氧化铝、技术改进、废水、回收利用 中图分类号：X758 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0387-01 Al2O3，三氧化二铝，俗称“铝氧、矾土” ，是一种白色无定形的粉状物。性质：难溶于水的白色固体，无味、无臭、质极硬，易吸潮但不潮解。两性氧化物，几乎非极性有机溶剂及不溶于水，能溶于无机酸以及碱

2、性溶液，熔点约 2000。 氧化铝的生产是将铝土矿作为原料经过一系列的化学处理，除去铁、硅、钛等杂质而制得，我国氧化铝厂生产的 Al2O3 含量一般在 99%以上。 一、氧化铝生产与技术改进 我国的铝土矿资源普遍为一水硬铝石，由于我国铝土矿资源的这一显著特点，国内氧化铝生产大多采用拜耳法，此外，还有烧结法和混联法。 1、氧化铝生产技术 （1）拜耳法溶出技术，主要包括管道化溶出、单管预热?D 压煮器溶出、混联法中的拜耳法不平衡溶出等； （2）一水硬铝石的选矿与拜耳法生产氧化铝技术，该技术将选矿和拜耳法相结合，使得我国大量中低品位的铝土矿得到利用，为氧化铝的生产节约了一定的成本； （3）矿石破碎和

3、均化技术，包括矿山的矿石及进厂碎矿石的均化，多碎少磨的技术提高了磨矿的效率，降低了原料磨矿的成本； （4）烧结法熟料的烧成技术，包括高品位铝土矿强化烧结技术、铝土矿浮选精矿强化烧结技术、生料浆配料、石灰配料和高浓度碳酸化分解，生料加煤排硫、窑体改造及操作改进； （5）烧结法熟料溶出技术，包括低苛性分子比溶出、高碳酸钠浓度二段磨溶出、低碳酸钠浓度一段磨溶出； （6）氧化铝焙烧技术，包括闪速焙烧炉、气体悬浮焙烧炉； （7）粗液脱硅技术，包括管道化间接加热连续脱硅、深度脱硅、压煮器间接加热脱硅等； （8）分解技术，包括连续碳酸化分解、大型平底分解槽、立盘过滤机、板式换热器、水平带式真空过滤机等技术；

4、 （9）赤泥分离技术，包括絮凝剂沉降分离、大型沉降槽、真空转鼓过滤； （10）蒸发技术，包括管式、板式降膜蒸发器，闪蒸器等。 2、氧化铝生产的主要问题 （1）能耗高 由于混联法既有拜耳法系统，又有烧结法系统，流程很复杂，能耗高是其最主要的问题，是国外拜耳法生产的 3 倍多。随着我国矿石品位的逐步下降，拜耳法生产比例的减少，昂贵的烧结法生产比例的增加，能耗还要进一步增加。 （2）原料质量差 我国的铝土矿资源与其他国家的三水铝石以及一水软铝石相比较，原料质量差，A/S 低，需要更高的压力与温度来进行溶出，这给国内氧化铝的生产带来一定的困难。 3、氧化铝生产技术的发展方向 （1）加速开展铝土矿选矿工

5、艺的产业化的步伐 要加速开展铝土矿选矿工艺的产业化的步伐，首先要加快铝土矿选矿工艺研究的产业化，并积极开展铝土矿反浮选技术的研究。 （2）进一步强化和革新现有的生产方法 溶出是拜耳法生产的重点工序，我国现在主要应用的 2 种溶出技术：管道化溶出、单管预热-压煮器溶出，今后应该在总结生产实际效果的基础上，加快推广和应用。 （3）加快氧化铝技术成果的产业化 加快双流法新技术、间接加热连续脱硅、高效沉降槽、降膜蒸发技术等技术在氧化铝生产过程中的产业化应用，通过降低生产能耗来控制生产成本。 二、氧化铝废水处理 随着我国工业的发展，水资源受到了比较严重的污染，而生产氧化铝所产生的废水均是含有碱性物质，不

6、仅使废水含碱度升高，影响再利用，而且也造成了生产上碱的大量损失。因此如何解决氧化铝生产废水的处理问题显得刻不容缓。 1、氧化铝废水的来源及特征 氧化铝生产外排废水主要来源是生活污水、生产废水（冲洗地坪、设备等） 、雨排水、工艺管道及设备的跑、冒、滴、漏等；具有排水量大、不稳定的特征，主要污染因素为碱（PH 值达 812） 。 2、主要特点 （1）采用多级处理分质供水的方式 根据不同用户对水质的不同需求，采取不同的处理方式，对油和悬浮物均进行了相应的处理，而对于碱度则采用了不同的处理方法，由于氧化铝循环用水，赤泥稀释输送及热力锅炉冲渣、除尘，均需要碱性水，所以只需去除废水中的 SS 和油即可，而

7、对于生产补水和外排水，除需将废水中的 SS 和油去除外，还应调整水的 PH 值，使其达到相应生产用水标准和外排水排放标准。这样，不但减轻了处理负荷，而且节约了大量成本。 （2）利用工业废水的碱度解决热力锅炉除灰、除硫、防渗等问题。 现采用处理后的碱性工业废水，不但解决了废水回用减少外排的问题，而且提高了锅炉 SO2 和粉尘的去除率，改善了大气环境质量，由于锅炉烟气中含有大量的 SO2 等有害气体和有毒粉尘，它们是环境的大敌，其中 SO2 的危害尤为突出，而 SO2 能在碱性条件下发生氧化反应，生成溶于水的硫酸盐，易于除去；锅炉烟气中的大量粉尘带有负电荷，在碱性条件下也易于除去；锅炉冲渣除灰水被

8、送到灰渣坝，其剩余碱度与灰渣水中的 Ca2+，Mg2+等反应生成 CaCO3，Mg（OH）2 沉淀，沉淀于灰渣坝周围，增强了其抗渗性能，防止管涌产生，起到稳定坝体的作用。 （3）作为氧化铝一环水泵站的补充水源 一环水泵站是氧化铝生成的关键水源，每天需要补充大量的水来满足生成需求，用处理后的生成废水作为补充水源，不但减少了生成废水的外排量，而且提高了环水的碱度，有效地降低了氧化铝生成的碱耗。同时，也大幅度地降低了环水温度，提高了种分槽的分解率和蒸发器水冷器的真空度，增加了氧化铝产量，可为一举多得。另外，温度较高的蒸发回水用于溶出系统的流程补水，这部分水具有高温高碱度的特点，既可降低溶出系统的碱耗

9、又可节约其蒸汽用量。处理后的工业废水作为一环水泵房的补充水源，解决了环水的水量平衡问题，为氧化铝生产的稳定运行创造了条件。 3、改造方案 （1）严格控制污染源，对六大生产车间设备进行防跑碱的改造，以降低废水中含碱浓度。 在生产过程中，高浓度的含碱废水难免会进入雨排水系统，使整个废水含碱度升高，影响回水利用。因此，加强和完善设备管理及维护，对各车间各区域进行防跑碱设施的改造，是降低废水含碱度的关键。 （2）对水质要求比较高的设备，冷却水采用自身循环，减少废水的排放量；对水质要求不高的设备全部使用厂内再生水代替新水进行使用。（3）充分利用好赤泥回水与蒸发坏水。 由于生产过程中排出的赤泥带有一定的附

10、着液，只有尽可能将赤泥的附着液回收，才能达到真正意义上的废水回收利用。现在国内大多数氧化铝厂通过大力开发赤泥回水利用等技术改造项目的实施，使赤泥回水用量逐年增加，达到了完全回收赤泥附液的目的，不仅节约了大量的新水，同时还间接回收了大量的碱和氧化铝，在经济成本上有了不小的创收。 三、结论及经济效益 （1）氧化铝生产废水采用分质处理，节约了大量处理费用，根据等量中和原理计算，年可节约加酸费用 78 万元，节约补碱费用 90 万元。 （2）该回用技术应用以来，废水的外排量明显降低，工厂和周围生活区的大气环境质量有了明显的提高。 （3）有效地降低了氧化铝一环水泵站的水温，减少了碱度流失，节约了生产成本，提高了蒸发效率和种分槽分解率，使氧化铝产量逐年提高。 （4）采用此工艺处理我国铝工业碱性含油废水是可行的。 参考文献 【1】陈聪.氧化铝生产设备.北京：冶金工业出版社，2006