浅谈氧化铝、电解铝的冶炼技术及发展动向

2019-01-12虎锦睿

魅力中国 2019年33期

虎锦睿

（国家电投集团铝电投资有限公司，宁夏银川 750002）

随着科学的不断发展，一些先进的技术逐渐改变着我们的生活。使各个行业中均受到或多或少的冲击，但是这是时代发展所不可避免的事情。是我国技术领域革新的重要步骤。我们在初中时就对化学有所了解，一些化学先进技术在人类文明中有着不可分割的部分。对于化学方面的一个重要应用，冶炼工程来说，其发展历程较为久远。在我国有着千年的文化历史，为古文明的发展起到了一定推进的作用，奠定了一定的理论基础。而如今的冶炼工程已经在前人的基础上充分的发挥其各方面的技术优点氧化铝，电解铝的应用能够在一定程度上对冶炼工程有所升华，使技术得到更好的发挥作用，为企业发展提供源源不断的动力，为社会的进步、国家冶炼技术发展提供参考。

一、氧化铝冶炼技术的发展

（一）氧化铝冶炼技术的概括

目前氧化铝冶炼技术有很多种，其中最为主要的几个技术体系有：碱法生产氧化铝、电热法生产氧化铝、酸法生产氧化铝。碱法，就是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝土矿，使矿石中的氧化铝和碱反应制成铝酸钠溶液。碱法生产氧化铝按生产过程的特点又分为拜耳法、烧结法和联合法（包括并联、串联、混联联合法）等。目前工业上几乎全部采用碱法生产氧化铝。酸法生产氧化铝就是用硫酸、盐酸、硝酸等无机酸处理铝矿石，得到该酸的铝盐水溶液，然后用碱中和这些盐的水溶液，使铝成为氢氧化铝析出，焙烧氢氧化铝或各种铝盐的水合物晶体，便得到氧化铝。酸法处理铝土矿时，需要昂贵的耐酸设备。电热生产氧化铝是在电炉中熔炼铝矿石和碳的混合物，使矿石中的氧化铁、氧化、氧化钛等杂质还原，形成硅合金。而氧化铝则呈熔融状态的炉渣而上浮，由于密度不同而分离，所得氧化铝渣再用碱法处理提取氧化铝。此法适合于处理高硅高铁的铝矿。

目前的氧化铝生产过程大多为矿石多碎少磨、拜耳法溶出、烧结、强化溶出以及分离。冶炼技术中多碎少磨体系是氧化铝冶炼技术基础步骤，能够为后期冶炼技术进行有效运行，提升冶炼过程中原材料的状态，改善原材料的规格，降低冶炼技术所需的成本。烧结，主要是将一些熟料烧结进行强化处理。其中涉及到一些原料的配方和非饱和处理，良好的应用烧结技术，可以极大地促进冶炼技术的提升。促进操作系统便捷化更好的用于生产生活之中。对于熟料溶出，主要针对冶炼技术中，一些活性较低的分子，进行一些溶出和处理，在其他条件不变的情况下占据一定的冶炼优势，有效地提升冶炼技术的效率从而获得更大的产出。强化溶出是指在熟料溶出的基础上进一步的操作加强。能够使冶炼技术体系中的发展均衡，进行一定的优化。分离技术是指对赤泥进行有效的分离。也可以对冶炼技术体系中的相关物质进行有效的分离，并通过一些先进的过滤技术完成相关操作。除此之外，冶炼工程中还有一些许多比较先进的技术，由于其应用时间较短，没有较多的应用实例，无法对其进行有效的分析。希望通过相关冶炼技术的人才，对其进行更好的发展处理。目前的氧化铝生产企业信息化程度比较高的系统有RSTIMS，运用IT技术和多层次编程语言，全面提升运输的准确性和及时性，提高效率，实现运输生产信息的自动化和管理的高效化。从现有的科技发展情况来看，未来的氧化铝生产一定是建立在一套行之有效的信息化系统之上。通过高效的信息化系统及时掌握生产过程中的动态，达到生产过程最优的目的。

（二）氧化铝冶炼技术的前景

随着冶炼技术的不断提升，各种各样的新型材料不断被研制出来，从制造的最终产品来看，可以被制成红宝石、蓝宝石；制造刚玉，用作研磨材料及切割材料；用于高速铁律的紧急刹车装置；由于其优异的物理性质，可作为防火材料等等用途。目前发明的氧化铝纤维是一种多晶陶瓷纤维，具有长纤、短纤、晶须等多种形式。除具有一般陶瓷纤维的高强度、高模量、热导率小、热膨胀系数低、抗化学侵蚀能力、超常的耐热性、耐高温氧化性等优点外，还具有原料成本较低、生产工艺简单等特点，具有较高的性价比和商业价值，广泛应用于工业、军事、民用复合材料领域。控制氧化铝纤维生产的不同工艺过程，可得到不同性质和适用于不同应用的高性能纤维产品。可用于高温绝热材料，可以编织成无纺布、编织带、绳索等各种形状的纤维制品。作为绝热节能材料，其应用技术在近十几年来得到迅速发展。仅此一例就可以看出氧化铝其优异的特性，一定会在未来绽放出璀璨的光芒。