低碳生产模式：氧化铝生产流程及环境影响

氧化铝是一种两性氧化物，酸法、碱法及电炉熔炼法都可以从铝土矿中得到氧化铝。然而，目前世界各国均采用碱法生产氧化铝，其原理如下：

（1）用碱（NaOH或Na₂CO₃）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液，其中的铁、钛、绝大部分的硅及杂质则成为不溶化合物，即赤泥，其与铝酸钠溶液分离并经洗涤后加以处理利用，回收其中的有用成分。

（2）分解经洗涤后的纯净铝酸钠溶液得到氢氧化铝。

（3）将氢氧化铝与母液分离、洗涤、焙烧，最后得到氧化铝。

碱法生产氧化铝的基本流程如图2-2所示。

图2-2 碱法生产氧化铝的基本流程

碱法又分拜耳法、烧结法及联合法三种。

拜耳法是指在高温、高压下，以NaOH溶出铝土矿，使反应向右，得到铝酸钠溶液，铁、硅等杂质进入赤泥，然后，向纯净的铝酸钠溶液中添加晶种，使反应向左进行，得到氢氧化铝和含有大量氢氧化钠的母液，母液蒸发后再利用溶解铝土矿，而氢氧化铝经脱水、焙烧后得到氧化铝。

烧结法是指由碱、石灰和铝土矿组成的炉料经过烧结，使炉料中的氧化铝转为铝酸钠，碱液溶出得到铝酸钠溶液，净化后通过二氧化碳气体进行碳分，得到晶体氢氧化铝，最后经脱水、焙烧得到氧化铝。(www.xing528.com)

联合法是指将拜耳法与烧结法结合使用，由于结合方式的不同又分为并联法、串联法和混联法。其中，并联法是用拜耳法处理高铝硅比的铝土矿，用烧结法辅助处理高硅铝土矿，烧结法的精液汇入拜耳法，补充拜耳法系统的苛性碱损失。

串联法是指对于高铝硅比的铝土矿先采用拜耳法提取大部分氧化铝，然后再用烧结法回收拜耳法赤泥中的大量氧化铝和碱，所得到的铝酸钠溶液补入拜耳法系统。串联法主要用于中等品位的铝土矿（如铝硅比为5～7的一水铝土矿）或易溶的三水铝土矿。

由于我国有工业价值的铝土矿多为一水硬铝石，属于高铝高硅低铁难溶的矿石，铝硅比偏低，溶出性能差所以我国主要采用混联法从铝土矿中提炼氧化铝。

混联法是指在串联法中的烧结法系统中同时处理拜耳法产生的赤泥和一部分低品位矿石，使烧结法系统的产量扩大到超过补碱的需要，将多余部分的烧碱法溶液碳酸化分解析出氢氧化铝，其相当于一个串联法厂和烧结法厂同时进行生产。其优点是：①解决了用纯串联法处理低铝硅比铝土矿时苛化能力不够、补碱不足的问题；②提高了炉料中铝硅比，放宽了熟料烧成的温度范围，有利于熟料窑的操作和控制；③增加了碳酸化分解工序，调节过剩苛性碱液，有利于整个流程的协调配合。其缺点是烧结法系统的产能较之串联法提高了，单位产品的投资、能耗和成本增加，产品质量受到影响，流程长，设备繁多，控制复杂。

氧化铝生产可能造成的主要环境影响如下：

（1）氧化铝生产过程中所用脱硫剂还原并焙烧产生的含硫烟气，氧化铝焙烧产生的含尘烟气，配套热电站排放的含烟尘、NO_x和SO₂的燃煤烟气以及生产过程运输、转运、破碎等过程产生的扬尘等，如不采取措施加以治理，对空气环境将会产生一定影响。

（2）生产废水和生活污水如不经处理排放，将会对水环境造成一定影响。

（3）设备噪声对周围环境可能造成一定影响。

（4）赤泥含碱较高，赤泥堆场如不严格进行防渗处理，将可能对地下水环境造成影响。