氧化铝生产工艺流程图氧化铝生产工艺流程图氧化铝生产工艺流程图氧化铝生 产工艺流程图流程仿真技术原理流程仿真技术原理流程仿真技术原理流程仿真技术 原理根据工艺过程所涉及到的基础物性数据,引用或创建特定的物性包,建立生产过 程中的单元设备的数学模型和单元设备之间的模型,从而完成完整描述实际生产过 程系统的数学模型[6,7]。通过一定的数学方法对过程中所涉及到的模型进行联列求 解。通过装置的稳态和动态模型,进行不同方案和工艺条件的分析,为新工艺的规 划、研究开发和技术可靠性进行分析,为生产实际提供优化操作指导。在动态模拟 中,还可以通过不同控制策略的比较,对生产的全部过程进行优化控制[5]。生产的全部过程的数学 模型通常为一大型非线性代数方程组,过程模拟实质就是通过求解该非线性方程组 来预测在一定工艺条件下生产的全部过程的性能。常用的求解方法主要有序贯模块法、联 立方程法和联立模块法[3]。氧化铝生产的基本工艺氧化铝生产的基本工艺氧化铝生产的基本工艺氧化 铝生产的基本工艺氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用 的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种各样的形式的联合法。因拜耳法生产所带来的成本低, 经济效益好,流程相对简单,应用最广,所以主要介绍一下拜耳法的生产的基本工艺。所谓拜 耳法是因为它是由 K.J.bayer 在 1889-1892 年提出而得名的。拜耳法最重要的包含两个 主要过程,一是 Na2O 与 Al2O3 摩尔比为 1.8 的铝酸钠在常温下,只要添加氢氧化铝 作为晶种,不断搅拌,溶液种的 Al2O3 就可以呈氢氧化铝析出,直到其中 Na2O:Al2O3 的摩尔比提高到 6 为止,此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出 了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时,又可以溶出铝土矿中的氧化

  二、广东某铝材厂 2002 年度金属平衡图 （说明：该厂将炉渣、锯屑全部外委加工成铝-硅中间合金锭，按 双方一同认可的比例回收，不再交加工费）

  备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和— 水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—水洗—封 孔—滴干—卸料—查验—包装—入库电泳涂漆工艺流程

  备料及装挂—脱脂—水洗—水洗—碱洗—水洗—水洗—中和— 水洗—水洗—阳极氧化—水洗—水洗—电解着色—水洗—纯水洗—

  热纯水洗—纯水洗—电泳涂装—水洗 1—水洗 2—滴干—固化—自然冷 却—卸料— 查验—包装—入库

  电解着色分为单镍盐着色和镍 - 锡混盐着色两种，单镍盐着色主要成 份是由硫酸镍和硼酸构成， 单镍盐着色法拥有堆积速度慢、 着色稳固， 特别在做淡色彩上有必定优势，可是在深颜色上着色较困难，其底色彩为 红色；镍 - 锡双盐着色由硫酸镍、硫酸亚锡、着色增添剂、硫酸等成份构 成， 锡- 镍混淆盐电解着色的产品颜色光明， 色彩饱满，深受广大新老客户 的喜欢， 而且颜色由淡色彩到深颜色都可生产， 对比单镍盐着色颜色可 多样化， 可是为了能够更好的保证槽液工艺的正常， 我公司主要

  高纯铝是一种纯度高达 99.99%以上的铝材料，具备优秀能力的导电性、 导热性和抵抗腐蚀能力，大范围的应用于电子、航空航天、化工等领域。高 纯铝的制备工艺流程最重要的包含原料准备、精炼、铸造和加工等环节。

  原料准备是高纯铝制备的第一步。高纯铝的原料主要是铝锭，需要 经过多次熔炼和精炼才可以做到高纯度的要求。在原料准备过程中， 必须要格外注意控制熔炼温度、熔炼时间和熔炼气氛等因素，以确保铝锭 的纯度和质量。

  精炼是高纯铝制备的关键环节。精炼过程中，需要采用多种方法去 除杂质，如氧化、还原、电解等。其中，氧化法是最常用的精炼方 法之一，通过氧化反应将杂质氧化成气体或固体，进而达到净化的 目的。还原法则是通过还原反应将杂质还原成金属或化合物，从而 达到净化的目的。电解法则是通过电解反应将杂质电解出来，从而 达到净化的目的。

  第三，铸造是高纯铝制备的重要环节。铸造过程中，需要控制铸造 温度、铸造速度和铸造气氛等因素，以确保铝材的纯度和质量。常 用的铸造方法有真空铸造、气体保护铸造和等静压铸造等。

  加工是高纯铝制备的最后一步。工艺流程中，需要采用精密加工设 备和工艺，以确保铝材的精度和表面上的质量。常用的加工方法有切割、 钻孔、铣削、磨削和抛光等。

  磷化——磷化前的预处理： 正常的情况下，磷化处理要求工件表面应是洁净的金属表面。工件在磷化前一定要进行除油脂、锈蚀物、氧化皮以及表面 调整等预处理。特别是涂漆前打底用磷化还要求作表面调整，使金属表面具备一定的“活性”，才可以获得均匀、细致、密 实的磷化膜，达到提高漆膜附着力和抵抗腐蚀能力的要求。因此，磷化前处理是获得高质量磷化膜的基础。

  除油脂： 除油脂的目的是清除掉工件表面的油脂、油污。包括机械法、化学法两类。机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、 火焰灼烧等。化学法主要：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗，低碱性清洗剂清洗。

  酸洗： 酸洗除锈、除氧化皮的方法是工业领域应用最为广泛的方法。利用酸对氧化物溶解以及腐蚀产生氢气的机械剥离作用 达到除锈和除氧化皮的目的。酸洗中使用最常见的是盐酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗时产生有毒的二氧化氮气体， 一般很少应用。

  表调： 表面调整的目的，是促使磷化形成晶粒细致密实的磷化膜，以及提高磷化速度。表面调整剂主要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸。另 一种是胶体钛。两者的应用都非常普及，前者还兼备有除轻锈（工件运行过程中形成的“水锈”及“风锈”）的作用。在磷化前处理工艺中， 是否选用表面调整工序和选用那一种表调剂都是由工艺与磷化膜的要求来决定的。一般原则是：涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如 果工件在进入磷化槽时，已经二次生锈，最好采用酸性表调，但酸性表调只适合于≥50℃的中温磷化。

  ⒈原矿浆制备。首先将铝土矿破碎到符合标准要求的粒度（如果处理一水硬铝土 型铝土矿需加水量的石灰），与含有游离的 NaOH 的循环母液按一定的比例配合一 道送入湿磨内进行细磨，制成合格的原矿浆，并在矿浆槽内贮存和预热。

  ⒉高压溶出。原矿浆经预热后进入压煮器组（或管道溶出器设备），在高压 下溶出。铝土矿内所含氧化铝溶解成铝酸钠进入溶液，而氧化钛以及大部分的二 氧化硅等杂质进入固相残渣即赤泥中。溶出所得矿浆称压煮矿浆，经自蒸发器减 压降温后送入缓冲槽。

  ⒊压煮矿浆和稀释及赤泥分离和洗涤。压煮矿浆含氧化铝浓度高，为便于 赤泥沉降分离和下一步的晶种分解，首先加入赤泥洗液将压煮矿浆进行稀释（称 赤泥浆液），然后利用沉降槽进行赤泥与铝酸钠溶液的分离。分离后的赤泥经过 几次洗涤回收所含的附碱后排至赤泥场（国外有排入深海的），赤泥洗液用来稀 释下一批压煮矿浆。

  ⒋晶种分解。分离赤泥后的铝酸钠溶液（生产上称粗液）经过进上步过滤净 化后制得，经过热交器冷却到一定的温度，在添加晶种的条伯下进行分解， 结晶析出氢氧化铝。

  ⒌氢氧化铝的分级与洗涤分解后所得氢氧化铝浆液送去沉降分离，并按氧化 铝颗粒大小进行分级，细粒作晶种，粗粒经洗涤后送焙烧制得氧化铝。分离氧氧 化铝后的种分母液和氢氧化铝洗液（统称母液）经热交换器预热后送去蒸发。