Praegu on maailmas alumiiniumoksiidi tootmiseks kolm peamist protsessi: Bayeri protsess, paagutamisprotsess ja Bayeri{0}}paagutamise kombineeritud protsess. Bayeri protsessil on turgu valitsev seisund, mis moodustab üle 95% ülemaailmsest alumiiniumoksiidi toodangust. Minu riigis on Bayeri protsessi abil toodetud alumiiniumoksiidi osakaal samuti üle 90% ja see osakaal suureneb järk-järgult.
1.1 Bayeri protsessivoog
Alumiiniumoksiidi tootmise põhiprotsess Bayeri protsessi abil hõlmab toormaagi läga valmistamist, kõrgsurvega leotamist, leostunud maagi lobri lahjendamist ja punase muda eraldamist ja pesemist, seemnekristallide lagunemist, alumiiniumhüdroksiidi eraldamist ja pesemist, alumiiniumhüdroksiidi kaltsineerimist, emavedeliku monohüdraadi ja naatriumkarbonaadiga aurustamist.
Pärast purustamist jahvatatakse boksiit lubja ja seemnete aurustamise emalahusega (tsirkuleeriv emalahus), et moodustada toormaagi läga. Seejärel leostatakse maagist kõrgel temperatuuril Al2O3, saades leostunud maagi suspensiooni, mis koosneb naatriumaluminaadi lahusest ja lahustumatust jäägist (punasest mudast). Läga lahjendatakse punase muda pesuvedelikuga ning seejärel eraldatakse settimispaagis naatriumaluminaadi lahus ja punane muda. Punamuda pestakse ja lastakse punase muda varudesse. Puhastatud naatriumaluminaadi lahus lagundatakse alumiiniumhüdroksiidi idukristallide lisamisega, sadestades alumiiniumhüdroksiidi. Pärast emalahusest eraldamist alumiiniumhüdroksiidi pestakse ja kaltsineeritakse, et saada valmis alumiiniumoksiid. Emalahus ja pesuvedelik aurutatakse ja kontsentreeritakse ning suunatakse tagasi järgmise boksiidipartii lahustamiseks. Emalahuse aurustumisel kristalliseerub ja sadestub emalahusest teatud kogus Na2CO₃·H2O. See eraldatakse ja leelistatakse Ca(OH)2-ga, et moodustada NaOH lahus, mis seejärel saadetakse koos aurustunud emalahusega märgveskisse jaotamiseks.
1.2 Soda-lubja paagutamisprotsessi voog
Enne Bayeri protsessi saadi alumiiniumoksiidi peamiselt paagutamise teel. Kuid paagutamise teel toodetud valmis alumiiniumoksiidi halva kvaliteedi, keeruka protsessi ja suure soojustarbimise tõttu kaotati paagutamismeetod pärast Bayeri protsessi tulekut järk-järgult.
minu kodumaa boksiit on monohüdraat-gibbsiidi tüüpi, suhteliselt madala kvaliteediga. Seetõttu saavutati varajastes staadiumides alumiiniumoksiidi tootmine peamiselt sooda-lubja paagutamise meetodil või Bayeri-paagutamise kombineeritud protsessil. Tänu tehnoloogilistele täiustustele on Bayeri protsess muutunud järk-järgult domineerivaks.
Alumiiniumoksiidi tootmiseks kasutatav lubja-naatriumi paagutamise protsess hõlmab peamiselt tooraine ettevalmistamist, paagutamist, klinkri leostumist, kuivatamist, karboniseerimisega lagunemist, kaltsineerimist ja lagunemise emalahuse aurustamist.
Tooraine valmistamise etapp: Boksiidi toorjahu koosneb boksiidist, lubjakivist (või lubjast), uuest soodast (kasutatakse leelisekadude kompenseerimiseks protsessis), ringlussevõetud emalahusest ja muudest ringlussevõetud materjalidest.
Paagutamisetapp: toorjahu paagutamine kõrgel-temperatuuril, et saada klinkrit, mis sisaldab peamiselt naatriumaluminaati, naatriumferriiti ja kaltsiumortosilikaati.
Klinkri leostumine: naatriumaluminaadi viimine klinkrist lahusesse, lahustumatute jääkide (punamuda) eraldamine ja pesemine.
Desilikatsioon: lahustumatute ühendite eraldamine lahusesse sisenevast ränidioksiidist, et saada kõrge -ränidioksiid-indeksiga naatriumaluminaadi kontsentraat.
Karboniseerimine: naatriumaluminaadi lahus laguneb CO2-ga. Sadestunud alumiiniumhüdroksiid eraldatakse naatriumkarbonaadi emalahusest ja alumiiniumhüdroksiid pestakse. Osa lahusest läbib idukristallide lagunemise, et saada teatud protsessitingimuste jaoks vajalik söövitav leeliselahus.
Kaltsineerimine: Alumiiniumhüdroksiid kaltsineeritakse alumiiniumoksiidiks.
Lagunemise emalahuse aurustumine: Aurustumise käigus eemaldatakse liigne vesi. Pärast aurustamist saadud ringlussevõetud emalahust kasutatakse toorme läga valmistamiseks.
1.3 Bayer-Paagutamise kombineeritud protsessi voog
Lisaks Bayeri protsessile ja paagutamisprotsessile on minu kodumaa alumiiniumoksiidi tootmisel olulist rolli mänginud ka Bayeri{0}}paagutamise kombineeritud protsess. Sõltuvalt boksiidi keemilisest koostisest, mineraalsest koostisest ja muudest tingimustest jaguneb kombineeritud protsess kolmeks põhiprotsessiks: paralleel-, jada- ja hübriidprotsessiks. Nende hulgas kasutavad Hiina alumiiniumoksiidi ettevõtted peamiselt hübriidprotsessi.
Hübriidprotsess on meetod, mis ühendab jada- ja paralleelprotsesse. Hübriidprotsess nõuab, et punase muda klinkri alumiinium{1}}räni suhe oleks vähemalt 2,3. Hübriidtöötlustehast võib käsitleda seeriatöötlemistehase ja paagutamisprotsessitehase kombinatsioonina. Valmistades osa alumiiniumhüdroksiidist süsiniku fraktsioneerimise teel, saab Bayeri protsessi ja paagutamisprotsessi tootmisvõimsust paindlikult reguleerida.