拜耳法 | 合法藥品大搜索
1887年由奧地利工程師卡爾·約瑟夫·拜耳(英語:CarlJosefBayer)發明,其基本原理是用濃氫氧化鈉溶液將氫氧化鋁轉化為鋁酸鈉,通過稀釋和添加氫氧化鋁晶種使 ...
拜耳法(英語:Bayer process)是一種工業上廣泛使用的從鋁土礦生產氧化鋁的化工過程。1887年由奧地利工程師卡爾·約瑟夫·拜耳發明,其基本原理是用濃氫氧化鈉溶液將氫氧化鋁轉化為鋁酸鈉,通過稀釋和添加氫氧化鋁晶種使氫氧化鋁重新析出,剩餘的氫氧化鈉溶液重新用於處理下一批鋁土礦,實現了連續化生產。今日,世界上95%的鋁業公司都在使用拜耳法生產氧化鋁。
鋁土礦是最重要的一種鋁礦石,其中主要有三種含鋁物質:三水鋁石(Al(OH)3)、一水硬鋁石(α-AlO(OH))和勃姆石(γ-AlO(OH)),總的含鋁量為40%-75%。此外,還含有針鐵礦、赤鐵礦、高嶺土(含二氧化矽)和少量的二氧化鈦。[1] 拜耳法的目的就是除去鋁土礦中的鐵、矽、鈦等雜質,將幾種含鋁物質轉化為氧化鋁。
過程概述[編輯] 拜耳過程簡單流程圖,藍色代表鋁的成分,紅色球球代表鐵、矽等雜質 粉碎[編輯]拜耳法的第一個過程是用粉碎機將鋁土礦的礦石粉碎成直徑為30毫米左右的顆粒,然後用水沖洗掉顆粒表面的粘土等雜質。沖洗過的這些顆粒與重複利用的,氫氧化鈉濃度為30%-40%的拜耳法余液相混合,藉助球磨形成固體粒徑在300微米以下的懸濁液。隨著粒徑逐漸變小,鋁土礦的比表面積大大增加,這有助於加快後續化學反應的速度。
溶出[編輯]鋁土礦和高濃度氫氧化鈉溶液形成的懸浮液隨後進入反應釜,通過提高溫度和壓力使鋁土礦中的氧化鋁和氫氧化鈉反應,生成可以溶解的鋁酸鈉(NaAl(OH)4),這被稱為溶出,其方程式如下:
Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O → 2 NaAl(OH)4反應釜的溫度和壓力根據鋁土礦的組成決定。對於含三水鋁石較多的鋁土礦,可在常壓下,150度進行反應,而...
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