氧化鋁溶出操作規(guī)程

1、氧化鋁溶出操作規(guī)程目錄第一篇緒論-1 -第一節(jié) 氧化鋁生產(chǎn)工藝概述-1 -第二節(jié) 氧化鋁的生產(chǎn)原理- 3 -第三節(jié)工藝指標(biāo)及釋義-6 -第四節(jié)全廠工藝流程圖-14 -第二篇 氧化鋁廠通用安全規(guī)程-15 -第三篇 溶出車間操作規(guī)程-22 -第一章 溶出車間生產(chǎn)工藝-22 -第一節(jié) 溶出車間概述-22 -第二節(jié) 工藝流程-22 -第三節(jié) 生產(chǎn)工藝概述-22 -第二章溶出車間崗位操作規(guī)程 -24 第一節(jié) 車間崗位劃分情況-24 -第二節(jié) 各崗位主要任務(wù)-24 -第三節(jié)設(shè)備的開停-28 -第四節(jié)設(shè)備巡回檢查制度-32-第三章溶出車間設(shè)備-33-第一節(jié)具體設(shè)備介紹-33-第四章安全規(guī)程 -45 -第一節(jié)

2、 安全隱患、20類危險源 -46 -第二節(jié) 溶出車間安全規(guī)程-48 -第五章 典型事故案例-48 -第一節(jié) 人身傷害事故-48 -第二節(jié) 生產(chǎn)事故-56 -第三節(jié)設(shè)備事故-64 -第四篇環(huán)境保護錯誤！未定義書簽。第五篇放射防護管理錯誤！未定義書簽。第一篇緒論從19世紀(jì)初開始，從金屬概念中分離出輕金屬，通常指比重小于3. 5的金屬，一般 指鋁、鎂、鉞和堿金屬。輕金屬資源極其豐富，在地殼中其含量約為：AL203： 15%. Fe2O3： 2.5%、FeO： 6.0%、CaO： 8.4%、MgO： 3.15%、NaO： 2.5%、K20： 1.7%,目前已探明 的鋁土礦資源就已經(jīng)達到了 250億噸，

3、隨著科技的不斷發(fā)展，還會探明一些鋁土礦資源， 目前輕金屬行業(yè)的發(fā)展前景是很大的。第一節(jié)氧化鋁生產(chǎn)工藝概述1.1 氧化鋁工業(yè)的發(fā)展由F鋁及其合金具有很多的優(yōu)良性能，而且鋁的資源乂非常的豐富，因此，鋁工業(yè)自 問世以來發(fā)展十分迅速。1890年至1900年，全世界金屬鋁的總產(chǎn)量約為2. 8萬噸，到20 世紀(jì)50年代中葉，鋁的產(chǎn)量已超過銅而居有色金屬之首位，產(chǎn)量僅次于鋼鐵。1990年世 界原鋁產(chǎn)量為1600多萬噸（此外還有占鋁總消耗量20%左右的再生鋁），約占世界有色金 屬總產(chǎn)量的40% 而2021年世界原鋁產(chǎn)量達到2800萬噸。世界主要生產(chǎn)氧化鋁的大國主 要有澳大利亞、美國、俄羅斯、印度尼西亞等。我國

4、氧化鋁工業(yè)發(fā)展迅速，建國以來，各氧化鋁廠發(fā)展規(guī)模由小到大，取得了很大的 成績，先后建立了山東鋁業(yè)、鄭州鋁廠、貴州鋁廠、山西鋁廠、中州鋁廠、蘋果鋁廠等各 大鋁廠。1. 2氧化鋁和氧化鋁水合物2. 2. 1氧化鋁存在于自然界中的氧化鋁稱為剛玉（a-A1203）,是在火山爆發(fā)過程中形成的，它在 巖石中呈無色的結(jié)晶，也可與其他氧化物雜質(zhì)（氧化銘和氧化鐵等）染成帶色的結(jié)晶。工業(yè)氧化鋁是各種氧化鋁水合物經(jīng)加熱分解的脫水產(chǎn)物，按照它們的生成溫度可以分 為低溫氧化鋁和高溫氧化鋁兩類。通常電解林鋁用的氧化鋁是a-A1203和r-A1203的混合物。a-A1203它屬六角晶系， 由于有完整堅固的晶格，所以它是所有

5、氧化鋁同質(zhì)異晶體中化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的一種，在酸 或堿中不溶解。r-A1203屬于立方晶系，具有很大的分散性，化學(xué)性質(zhì)較為活潑，易與酸 或堿溶液作用。3. 2. 2氧化鋁水合物氧化鋁水合物是構(gòu)成自然界各種類型鋁土礦的主要成份。結(jié)晶的氧化鋁水合物通常按 所含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同，分為三水型氧化鋁和一水型氧化鋁兩類。目前認(rèn)為三水型氧化鋁的 同類異晶體包括三水鋁石、拜耳石和諾水鋁石（或稱新三水鋁石）。一水型氧化鋁的同類 異晶體包括一水軟鋁石和一水硬鋁石。除了上述結(jié)晶的氧化鋁水合物外，還有一種結(jié)晶不完善或低結(jié)晶氧化鋁水合物稱之為 鋁膠。如擬薄水鋁石和無定型鋁膠其結(jié)晶都不完善，它們都屬于鋁膠類。氧化鋁水合物的分類

6、、命名及表示符號如下圖1-1所示。類別組成名稱三水鋁石三水型氧化鋁A1203 3H20拜耳石諾水鋁石一水型氧 化鋁A1203 - H20 一水軟鋁石一水硬鋁石擬薄水鋁石無定型鋁膠常用符號A1(OH)3或 AL203 3H20 B -A10H)3 或 B-A1203 3H20 P ' -Al(0H)3 或 B ' -A1203 3H20 r-A100H 或 r-A1203 H20 a-AlOOH 或 a- A1203 H20 a- A1203 nH20(n=l. 4-2. 0) A1203 nH20(n=3-5)鋁膠A1203 - nH20 1. 2. 3氧化鋁生產(chǎn)的主要用途氧化

7、鋁的生產(chǎn)90%以上是供電解煉鋁用，因此，氧化鋁工業(yè)的盛衰主要取決于電解煉 鋁工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。電解煉鋁以外使用的氧化鋁稱之為非冶金用氧化鋁或多品種氧化鋁。 世界上非冶金用氧化鋁的開發(fā)十分迅速，并在電子、石油、化工、耐火材料、精確陶瓷、 軍工、環(huán)境保護及醫(yī)藥等許多高新技術(shù)領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。鋁電解生產(chǎn)用氧化鋁主要由a- A1203和I r-A1203所組成0氧化鋁的質(zhì)量直接影響所 得金屬鋁的純度和鋁電解生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。因此，作為鋁電解生產(chǎn)原料的氧化鋁對其 化學(xué)純度和物理性質(zhì)都有一定的要求。1.2 . 4氧化鋁的化學(xué)純度成品氧化鋁除主要成分是A1203外，往往含有少量的Si02、Fe2O3, Na

8、20和H20等雜 質(zhì)。電解用氧化鋁必須有較高的化學(xué)純度。如果其中含有比鋁更正電性元素的氧化物雜 質(zhì)(如Si02、Fe2O3, Ti02、V203等)，這些元素在電解過程中將首先在陰極析出而使鋁 的質(zhì)量降低。Si02還會與氟化鹽發(fā)生反應(yīng)，生成SiF4則是有毒氣體，既污染環(huán)境乂造成 氟的損失。如果其中含比鋁更負電性元素的氧化物(如堿金屬及堿金屬Na20等)，則與 電解質(zhì)作用，改變了電解質(zhì)的正常組成，不利于電解操作。氧化鋁中殘存的結(jié)晶水以灼減表示，它是最有害雜質(zhì)。因為水與電解質(zhì)中的A1F3作 用而生成HF,造成了氟鹽的損失，污染了環(huán)境。此外，當(dāng)灼減高或吸濕后的氧化鋁與高溫 熔融的電解質(zhì)接觸時，則會引

9、起電解質(zhì)暴濺，危及操作人員的安全。1. 2. 5氧化鋁的物理性質(zhì)用于表征氧化鋁物理性質(zhì)的指標(biāo)有：安息角、a-A1203含量、容重、粒度和比表面積 以及磨損指數(shù)等。安息角-2 -安息角是指在物料在光滑平面上自然堆積的傾角。安息角較大的氧化鋁在電解質(zhì)中較 容易溶解，在電解過程中能夠很好地覆蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上，飛揚損失也較小。a- A1203含量成品氧化鋁中a- A1203含量反映了氧化鋁的焙燒程度，a- A1203含量越高，說明培 燒越充分。a- A1203的含量增多使得氧化鋁的吸濕性降低，使a- A1203在電解質(zhì)中的溶 解性能較r-A1203差。容重氧化鋁的容重是指在自然狀態(tài)下單位體積物料的重量

10、。通常容重小的氧化鋁有利于在 電解質(zhì)中溶解。粒度粒度是指物料的粗細程度。氧化鋁的粒度必須適當(dāng)，粒度過粗在電解質(zhì)中溶解速度慢, 甚至沉淀；過細則容易造成飛揚損失。比表面積比表面積是指單位質(zhì)量物料的總表面積（外表面積與內(nèi)孔表面積之和）。它是表示物 質(zhì)活性高低的一個重要指標(biāo)。比表面積大的氧化鋁在電解質(zhì)中溶解性能好、活性大，但易 吸濕。磨損指數(shù)所謂磨損指數(shù)是指在氧化鋁在特定的測定條件下磨撞后，試樣中-44皿粒級含量改變 的百分?jǐn)?shù)，磨損指數(shù)是表征氧化鋁強度的一項物理指標(biāo)。根據(jù)氧化鋁的物理性質(zhì)通常乂可將氧化鋁分為砂狀、面粉狀、中間狀三種類型。這三 種類型的氧化鋁在物理性質(zhì)上有很大的差別。砂狀氧化鋁具有平均

11、粒度較粗、粒度組成比 較均勻、細粒子和過粗顆粒都比較少、比表面積大、強度高、流動性好的特點。而面粉狀 氧化鋁的特點是細粒子含量多、平均粒徑小、比表面積小、強度低、流動性差，煨燒程度 高于砂狀氧化鋁。而中間狀氧化鋁的物理性質(zhì)介于二者之間。第二節(jié)氧化鋁的生產(chǎn)原理2. 1鋁土礦的化學(xué)組成及礦物組成3. 1. 1鋁土礦的概述地殼中鋁的平均含量未8. 7%左右，折合成氧化鋁為16. 4%,僅次于氧和硅，居于第三 位，在金屬元素中位于第一位。由于鋁的化學(xué)性活潑，它在白然界只以化合物的形態(tài)存在。 地殼中的含鋁礦物約有250種左右，其中40%是各種鋁硅酸鹽，最重要的含鋁礦物只有 14-15種，而鋁土礦就是目前

12、氧化鋁生產(chǎn)的主要礦石資源，世界上生產(chǎn)的氧化鋁95%左右 是從鋁土礦中提煉出來的。鋁土礦是一種組成復(fù)雜、化學(xué)成分變化很大的礦石。主要含鋁礦物為三水鋁石、一水 軟鋁石和一水硬鋁石，其次還含有不同數(shù)量的其它礦物。根據(jù)鋁土礦中含鋁礦物存在的形 態(tài)不同將鋁土礦分為三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石及混合型鋁石四種類型，而我國 的多數(shù)地區(qū)的-3 -鋁土礦屬于一水硬鋁石型鋁土礦。根據(jù)鋁土礦的成因乂把它分為紅土型鋁土礦、沉積 型鋁土礦、巖石型鋁土礦、堆積型鋁土礦四大類。從根本上講，無論鋁土礦的化學(xué)組成還 是其礦物組成都取決于鋁土礦礦床的成因類型。評價鋁土礦的質(zhì)量不僅看它的化學(xué)成分、鋁硅比的高低，而且還要看鋁的類

13、型。鋁土 礦中氧化鋁的含量通常在45%-75%之間。鋁土礦中的二氧化硅是堿法(尤其是拜耳法)生 產(chǎn)氧化鋁過程中的最有害雜質(zhì)。我們把鋁土礦中的氧化鋁與二氧化硅的重量之比稱為鋁土 礦的鋁硅比，以符號A/S表示。氧化鋁生產(chǎn)要求鋁土礦的鋁硅比和氧化鋁含量越高越好， 因為鋁硅比和氧化鋁含量對氧化鋁廠的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)影響很大。處理鋁硅比低的鋁土礦較 處理鋁硅比高的鋁土礦在工藝上要復(fù)雜得多，并且單位產(chǎn)品的投資及生產(chǎn)成本要高。鋁土礦的類型對氧化鋁的可溶性影響較大。三水鋁石最易溶于苛性堿溶液，一水軟鋁 石次之，一水硬鋁石最難溶。有資料表明，用苛性堿溶液溶出澳大利亞的三水鋁石一水 軟鋁石混合型礦在溶出溫度245C、

14、苛性堿濃度115c下，溶出時間只需7分鐘，我國一 水硬鋁石型礦在245的溶出溫度和苛性堿濃度115C下，溶出需要150分鐘。鋁土礦的外觀和物理化學(xué)性質(zhì)變化很大，因其礦物組成和化學(xué)成分不同而異，三水鋁 石型多呈松散屑狀，而一水硬鋁石主要為石質(zhì)塊狀，礦石結(jié)構(gòu)有土狀、致密狀與豆酬狀。 鋁土礦可以具有從白色到赭色之間很多顏色。一般含鐵高的呈紅色，含鐵低的呈灰白色、 黃褐色及褐色，硬度變動于1-9之間。我國鋁土礦資源較為豐富，其特點是高鋁、高硅、低鐵，大部分為一水硬鋁石型鋁土 礦，A/S多數(shù)在4.0-7. 0之間，在10.0以上的優(yōu)質(zhì)鋁土礦很少。2.其他鋁礦石除鋁土礦外，已用于工業(yè)生產(chǎn)的鋁礦石有明磯石和霞石。明磯石的主要成分是明磯 石(Na - K) 2S04 - A12(S04)3 4A1 (OH) 3霞石(Na - K) 20 - A1203 2Si02經(jīng)常與長石、磷灰石等礦物伴生，經(jīng)選礦后所得霞 石精礦氧化鋁含量雖低，但可綜合利用以生產(chǎn)氧化鋁、堿和水泥。高嶺土和粘土是分布最廣泛的含鋁原料，其主要成分是A12O3-2SiO22H2O。由于其 氧化鋁含量低，氧化硅含量高，目前還沒有比較經(jīng)