現在、世界中でアルミナを製造する主なプロセスは、バイエル法、焼結プロセス、バイエル焼結複合プロセスの 3 つです。{0}}バイエル法は世界のアルミナ生産量の 95% 以上を占め、支配的な地位を占めています。私の国でも、バイエル法で生産されるアルミナの割合は90％以上であり、この割合は徐々に増加しています。
1.1 バイエル社のプロセスフロー
バイヤー法を使用したアルミナ製造の基本プロセスには、原鉱石スラリーの調製、高圧浸出、浸出鉱石スラリーの希釈と赤泥の分離と洗浄、種結晶の分解、水酸化アルミニウムの分離と洗浄、水酸化アルミニウムの焼成、母液の蒸発、炭酸ナトリウム一水和物による苛性化が含まれます。
破砕後のボーキサイトは、石灰および種子蒸発母液（循環母液）とともに粉砕され、原料鉱石スラリーが形成されます。次に、Al2O3 が高温で鉱石から浸出され、アルミン酸ナトリウム溶液と不溶性残留物 (赤泥) からなる浸出鉱石スラリーが得られます。このスラリーを赤泥洗浄液で希釈し、沈殿槽でアルミン酸ナトリウム溶液と赤泥に分離する。赤泥は洗浄され、赤泥備蓄庫に排出されます。精製されたアルミン酸ナトリウム溶液は、水酸化アルミニウムの種結晶を添加することによって分解され、水酸化アルミニウムが沈殿する。母液から分離した後、水酸化アルミニウムを洗浄し、焼成して最終アルミナを得る。母液と洗浄液を蒸発させて濃縮し、次のバッチのボーキサイトを溶解するために戻します。母液の蒸発中に、ある量のＮａ2ＣＯ3・Ｈ2Ｏが母液から結晶化して沈殿する。これを分離し、Ｃａ（ＯＨ）2 で苛性化してＮａＯＨ溶液を形成し、蒸発した母液と一緒にバッチ処理するために湿式ミルに送る。
1.2 ソーダ石灰-の焼結プロセスの流れ
バイヤー法以前は、アルミナは主に焼結によって得られていました。しかし、焼結によって製造される最終アルミナの品質の悪さ、複雑なプロセス、および高い熱消費のため、焼結法はバイエル法の出現後、徐々に廃止されました。
私の国のボーキサイトは一水和物ギブサイトタイプで、比較的グレードが低いです。したがって、初期段階では、アルミナの生産は主にソーダ石灰焼結法またはバイエル焼結複合プロセスを使用して行われていました-。技術の進歩により、バイエルプロセスが徐々に主流になってきました。
アルミナ製造のためのソーダ石灰焼結プロセスには、主に原料の準備、焼結、クリンカー浸出、脱珪、炭酸化分解、焼成、分解母液の蒸発が含まれます。
原料準備段階: ボーキサイト原料は、ボーキサイト、石灰石 (または石灰)、新しいソーダ灰 (プロセスでのアルカリ損失を補うために使用)、リサイクル母液、およびその他のリサイクル材料で構成されます。
焼結段階: 原料粉を高温で焼結して、主にアルミン酸ナトリウム、フェライトナトリウム、オルトケイ酸カルシウムを含むクリンカーを製造します。
クリンカー浸出: アルミン酸ナトリウムをクリンカーから溶液に移し、不溶性残留物 (赤泥) を分離および洗浄します。
脱ケイ素化: 溶液に入るシリカから不溶性化合物を分離して、高-シリカ-指数のアルミン酸ナトリウム濃縮物を生成します。
炭酸分解：アルミン酸ナトリウム溶液をCO2で分解します。沈殿した水酸化アルミニウムを炭酸ナトリウム母液から分離し、水酸化アルミニウムを洗浄する。溶液の一部は種結晶の分解を受けて、特定のプロセス条件に必要な苛性アルカリ溶液が得られます。
焼成：水酸化アルミニウムを焼成してアルミナを生成します。
分解母液の蒸発：蒸発中に過剰な水を除去します。蒸発後に得られたリサイクル母液を用いて原料スラリーを調製する。
1.3 バイエル-焼結複合プロセス フロー
バイヤー法と焼結法に加えて、バイエル焼結複合法も我が国のアルミナ生産において重要な役割を果たしています。{0}ボーキサイトの化学組成、鉱物組成、その他の条件に応じて、複合プロセスはさらにパラレル、シリーズ、ハイブリッドの 3 つの基本プロセスに分かれます。その中で、中国のアルミナ企業は主にハイブリッドプロセスを使用しています。
ハイブリッドプロセスは、シリーズプロセスとパラレルプロセスを組み合わせた方法です。ハイブリッドプロセスでは、赤泥クリンカーのアルミニウム-シリコン比が 2.3 以上である必要があります。ハイブリッドプロセスプラントは、シリーズプロセスプラントと焼結プロセスプラントを組み合わせたものと考えることができます。水酸化アルミニウムの一部を炭素分別により製造することにより、バイヤー法と焼結法の生産能力を柔軟に調整することができます。