壓敏成像材料

[拼音]：lütukuang huaxue jiagong

[英文]：chemical processing of bauxite

鋁土礦是冶金工業、無機鹽工業的重要原料，用化學方法可將鋁土礦加工成一系列的鋁化合物。已發現的含鋁礦物約有250種，（其中矽鋁酸鹽礦約佔40％），工業價值最大的是鋁土礦，主要成分是氧化鋁，還含有二氧化矽、氧化鐵、水等。鋁土礦有一水硬鋁石(α-Al2O3·H2O)、一水軟鋁石(γ-Al2O3·H2O)和三水鋁石(Al2O3·3H2O)等型別。世界鋁土礦儲量超過20Gt，澳大利亞、幾內亞、巴西、印度、牙買加和喀麥隆的儲量佔世界總儲量的3/4以上。中國的鋁土礦儲量也十分豐富，而且品位高。鋁土礦主要開採國有澳大利亞、幾內亞、牙買加、巴西、蘇利南、南斯拉夫、希臘、蓋亞那、印度、法國、美國等。1981年，世界開採量為77.5Mt。

加工方法

鋁土礦的加工方法主要有酸法、鹼法和氯化法。酸法主要用來製取相應酸的鋁鹽（主要是硫酸鋁），鹼法主要用來製取氫氧化鋁，從氧化鋁、氫氧化鋁可進一步加工成各種鋁化合物和金屬鋁（見圖）。

酸法

主要用來制硫酸鋁。要求鋁土礦中氧化鋁的含量高於56％，氧化鐵含量低於3％。硫酸分解鋁土礦常用的方法有：

（1）焙燒酸解法：將焙燒（使鋁土礦脫水和活化）過的鋁土礦粉加入帶有攪拌的酸解槽中酸解，硫酸活化）過的鋁土礦粉加入帶有攪拌的酸解槽中酸解，硫酸濃度控制在55％～60％，反應式為：

Al2O3+3H2SO4─→Al2(SO4)3+3H2O

將酸解漿液放入沉降槽中進行固液分離，再經濃縮熔融，得到含18個分子結晶水的固體硫酸鋁。如將熔融的硫酸鋁流入結片機則得片狀硫酸鋁。

（2）加壓酸解法：與焙燒酸解法的區別在於鋁土礦粉無需進行焙燒，直接裝入帶攪拌的、壓力為0.3MPa左右的加壓釜中，反應6～8h，漿液送入沉降槽。加壓酸解法能耗低、工藝簡單，被廣泛採用。為了製取適於造紙用的無鐵硫酸鋁，可採用無鐵氫氧化鋁原料或用萃取法除鐵。

鹼法

鹼法分為加壓鹼解法、燒結法和聯合法等多種。

（1）加壓鹼解法（或稱拜耳法）：用來製取氫氧化鋁。該法要求鋁土礦中氧化鋁含量大於40％，二氧化矽小於5％，通常Al2O3:SiO2≥7～8。將鋁土礦粉加入壓力釜中與燒鹼液反應，生成偏鋁酸鈉，反應式為：

Al2O3+2NaOH─→2NaAlO2+H2O

原料為三水鋁石型時，反應溫度為120～140℃，原料為一水硬鋁石型時，反應溫度為240～260℃，以獲得較高的轉化率。若鋁土礦中含有少量的二氧化矽，則需加入少量石灰以減少鹼的消耗。將生成的偏鋁酸鈉與殘渣分離，進一步精製，將精製後的偏鋁酸鈉液加酸水解即可得到氫氧化鋁。此法工藝簡單、投資少、成本低、產品質量好，是廣泛採用的方法，但礦石的適應性稍差，特別是含矽量高的礦石難以加工。

（2）燒結法: 可將含矽量高的鋁土礦加工成偏鋁酸鈉。將鋁土礦粉與純鹼、石灰石混合後在迴轉窯內焙燒，使鋁土礦中的氧化鋁與純鹼反應生成偏鋁酸鈉，加入的石灰石與二氧化矽生成矽酸鈣，以減少鈉的損失，反應式為：

Al2O3+Na2CO3─→2NaAlO2+CO2

SiO2+CaCO3─→CaSiO3+CO2

經浸取、過濾、洗滌得偏鋁酸鈉溶液，進一步加工的方法與鹼解法相同。

（3）聯合法: 將加壓鹼解法與燒結法並聯、串聯或混聯來加工鋁土礦，以使工藝更為合理。