《中等专业学校教学用书 轻金属冶炼 第1册（氧化铝）》求取 ⇩

前言11

第一章铝的性质及其应用范围13

1.铝及其台金的性质13

2.铝及其合金的应用范围13

3.苏联的铝和氧化铝生产发展史14

第二章铝矿石17

1.含铝的矿物17

2.铝矾土及其成因18

3.苏联的铝矾土19

4.铝矾土的标准21

5.外国的铝矾土矿床22

6.霞石、霞石正长岩24

7.明矾石24

8.粘土、煤灰25

9.氧化铝生产用各种原料的比较25

第三章铝及其伴生元素的化合物27

1.无水氧化铝及含水氧化铝的性质27

2.钠和钾的铝酸盐；铝酸盐溶液29

3.钙的铝酸盐30

4.铝酸盐溶液的性质31

5.Na2O-Al2O3-H2O系34

6.铝酸盐溶液的安定性36

7.硅酸钠；铝硅酸钠39

8.硅酸二钙40

9.跌酸钠41

第四章氧化铝生产方法的一般概念42

1.电解炼铝法及其对氧化铝质量的要求42

2.氧化铝生产的主要方法44

第五章原料的准备46

一、固体物料的破碎46

1.作业的目的46

2.破碎比的概念46

3.颚式破碎机47

4.圆锥破碎机48

5.对滚破碎机50

6.鎚式破碎机51

7.球磨机工作的理论基础；球磨机的各种类型53

8.湿式球磨机；分级机56

9.棒磨机59

10.多仓管磨机61

11.破碎粉磨机组的维护62

二、物料的配合与混合63

1.配合与混合作业的目的63

2.固体和液体容量配合的装置64

3.重量配料器66

4.混合设备67

三、原料准备的概略设备系统68

1.原料仓和破碎设备68

2.烧结所用生料的配料、磨碎和混合的概略系统72

第六章拜耳法76

一、拜耳法概论76

1.简史76

2.拜耳法的一般工艺流程76

3.从Na2O-Al2O3-H2O系的平衡状态看拜耳法79

4.Na2O-Al2O3-H2O系中浸出和搅拌分解过程的速度82

5.硅和钛的化合物在拜耳法中的作用；氧化铝的化学实收率及硷的单位消耗量83

6.铁的化合物以及“微量杂质”（钒及其它）在拜耳法中的作用85

7.碳酸化合物的作用；碳酸化合物的去苛性化作用86

8.有机化合物的作用86

9.杂质的积累和由过程中排除杂质的机理87

10.拜耳法中主要技术经济指标的概念；氧化铝浸出率、硷的单位消耗量、循环效率89

二、拜耳法中的原料制备92

三、拜耳法铝矾土分解作业的化工原理93

1.拜耳法铝矾土的浸出——硷溶液中氧化铝的饱和过程；浸出速度的概念93

2.铝矾土浸出的计算公式94

3.铝酸钠溶液最小（平衡）苛性化系数和最适宜的（实际的）苛性化系数的概念96

4.影响铝矾土分解速度和分解时间的因素97

5.铝矾土的可溶性；影响可溶性的因素99

6.铝矾土的破碎比和预先焙烧在浸出时的作用100

7.石灰在铝矾土浸出时的作用101

8.氧化硅在铝矾土浸出过程中的性状102

9.鉴定铝矾土可溶性的工艺试验103

10.不同产地铝矾土的浸出实例104

四、拜耳法中铝矾土蒸煮作业及压煮矿浆稀释作业的工艺设备配置105

1.铝矾土蒸煮作业和压煮矿浆稀释作业的主要设备系统105

2.压煮器的作用原理107

3.压煮器的构造；加热压煮器用的蒸汽消耗量的计算108

4.压煮矿浆的卸出和冷却；自蒸发器的构造111

5.压煮作业的热工计算112

6.连续浸出的压煮设备；外预热器的构造和计算115

7.压煮作业中蒸汽的消耗量及减少消耗的方法117

8.压煮设备的生产能力118

9.铝矾土浸出作业的生产控制119

五、铝酸钠溶液与赤泥的分离120

1.作业的目的和设备的配置120

2.赤泥的沉降性；影响沉降性的因素121

3.浓缩的构造123

4.赤泥在沉降槽系统中的逆流洗涤125

5.浓缩槽的操作；其操作中的故障126

6.卧式离心分离机127

7.框式压滤机128

8.加压叶滤机130

六、铝酸钠溶液搅拌分解作业的化工原理131

1.拜耳法过程中铝酸钠溶液分解作业的意义；对氢氧化铝和母液的要求131

2.搅拌分解过程的原理；种子的作用132

3.搅拌分解的氧化铝理论实收率和实际实收率的概念133

4.影响溶液分解速度和所得氢氧化铝粒度的因素134

5.氢氧化铝的纯度140

七、铝酸钠溶液搅拌分解作业的设备与工艺配置141

1.搅拌分解处理阶段的主要设备系统141

2.连续式和间歇式搅拌分解法的特点142

3.搅拌分解铝酸钠溶液用的设备装置143

4.氢氧化铝的分级144

5.氢氧化铝的浓缩和洗滌145

6.搅拌分解处理阶段的生产检查146

八、氢氧化铝的过滤；真空过滤机的构造和操作147

1.真空过滤机的作用原理和装置系统147

2.外滤式（转筒、盘式）真空过滤机148

3.内滤式转筒真空过滤机152

4.浓缩过滤机153

5.过滤机的生产能力154

九、母液的蒸发及苏打的苛性化156

1.作业的意义；水、苏打和有机化合物的流转物料平衡156

2.蒸发母液时苏打和有机化合物的性状157

3.真空蒸发原理；蒸汽的一次和多次利用158

4.蒸发器的构造161

5.苏打与返回液的分离及其苛性化163

十、氢氧化铝的焙烧164

1.氢氧化铝与煆烧的关系；焙烧的良好温度164

2.焙烧处理的工艺设备流程166

3.回转窑的装置167

4.焙烧窑燃烧部分的设备170

5.焙烧氧化铝的风动运输172

6.氧化铝焙烧窑气体的除尘173

十一、浸出铝矾土的苏打-石灰流程178

1.流程的实质178

2.Na2O-CaO-Al2O3-CO2-H2O系平衡状态图179

3.从Na2O-CaO-Al2O3-CO2-H2O系平衡状态图看苏打-石灰方案180

4.苏打-石灰浸出铝矾土流程的应用范围181

第七章烧结法183

一、烧结法的一般特性183

1.烧结法的基本原理及其发展史183

2.处理铝矾土时烧结法的一般工艺流程184

3.处理霞石原料的烧结法的一般工艺流程187

二、铝酸钠生料（铝矾土生料、霞石生料等）烧结时熟料形成的机理190

1.生料烧结时熔体的结晶和在固体状态下的反应作用190

2.固体状态下相互作用190

3.熔体的结晶过程192

4.多孔性熟料、近熔熟料及熔融熟料的组成机理199

5.回转窑内结圈和结壁的机理；烧成和软化温度范围的概念200

6.铝酸钠生料烧结过程中所发生变化的研究方法201

三、铝矾上与苏打和石灰石烧结作业的化工原理202

1.生料的组成部分与加热的关系202

2.烧结时Al2O3-Fe2O3-SiO2-Na2CO3系的相互作用Al2O3与Na2CO3之间的相互作用203

3.无石灰的苏打铝矾土生料207

4.烧结时Al2O3-Fe2O3-SiO2-CaO系的相互作用208

5.化学计量饱和的苏打石灰铝矾土生料210

6.含低量苏打的苏打石灰铝矾土生料（常饱和生料）212

7.烧结时影响生料性状和熟料质量的因素213

8.烧结用各种类型生料的比较217

四、霞石加石灰石烧结作业的化工原理217

1.Al2O3-K2CO3系的相互作用217

2.在高温区域内霞石与CaCO3之间的相互作用218

3.烧结时温度对霞石生料与所得熟料质量的影响219

4.烧结延续时间、原始物料的磨细粒度与数量比以及其中存在的杂质对霞石生料烧结过程的影响221

五、烧结作业的工艺设备配置223

1.粉状物料热处理的设备223

2.烧结生料回转窑的类型及其装置的特点227

3.回转窑的迸料228

4.煤粉的燃烧229

5.窑气的除尘；湿式洗滌塔及电收尘器的装置230

6.铝矾土与霞石生料烧结窑内温度带的划分231

六、烧结回转窑的热平衡232

1.制定回转窑热平衡的目的232

2.烧结回转窑内的热收入和支出的主要项目；烧结时理论热支出的概念233

3.生料分解的挥发物数量的计算；烧结生料时发生之化学反应的定量计算234

4.燃料燃烧产物数量与组成的计算235

5.烧结回转窑的热平衡计算示例237

七、烧结回转窑的照应240

1.开窑及停窑240

2.生料烧结作业工艺过程的管理；生产检查241

3.窑在运转中的故障和事故；预防和排除故障和事故的措施244

4.影响燃料消耗量及烧结窑生产量的因素246

5.回转窑操作的自动调整问题247

八、生料烧结的标准装置示例248

1.生料烧结装置的标准流程（铝矾土生料或霞石生料248

2.生料（铝矾土生料和霞石生料）烧结时流转物料的概略特性249

九、熟料的破碎及粉碎251

十、熟料浸出作业的化工原理252

1.浸出时钠、钾的铝酸盐与铁酸盐的性状252

2.浸出时硅酸二钙的性状；氧化硅迸入铝酸钠溶液中的根源252

3.硅酸二钙及铝酸钠共存于熟料中时的性状254

4.熟料浸出时有用组份一次损失与二次损失的概念256

5.浸出熟料时影响二次损失发展的因素256

6.熟料浸出的最适宜条件257

十一、熟料浸出作业的设备工艺配置258

1.在搅拌槽内细碎熟料的浸出258

2.与湿磨同时进行的熟料浸出259

3.细碎熟料浸出时赤泥与溶液的分离260

4.以连续法浸出熟料；渗滤器及其构造260

5.熟料浸出及溶液与赤泥分离方法的比较265

十二、铝酸钠溶液的脱硅作业267

1.脱硅作业的实质267

2.无化学添加物的铝酸钠溶液的脱硅268

3.有化学添加物时的脱硅269

4.于压煮器内和在大气压下的脱硅270

十三、熟料浸出及铝酸钠溶液脱硅的标准装置范例271

1.细磨熟料的浸出271

2.块状熟料的浸出273

3.铝酸钠溶液于压煮器内的脱硅273

4.湿法处理熟料时流转物料的概略性能275

十四、铝酸钠溶液的碳酸化分解277

1.碳酸化法的实质277

2.影响碳酸化产品质量的因素279

3.氧化铝生产用的碳酸化法281

4.碳酸化分解槽，槽的构造与操作283

5.供给碳酸化分解槽的二氧化碳的来源；透平鼓风机的构造284

6.氢氧化铝的分离与洗涤285

7.碳酸化作业的热平衡285

8.碳酸化分解时热蒸汽的消耗量及水的平衡286

9.铝酸钠溶液碳酸化分解用的标准设备示例288

十五、由母液再生苏打288

十六、用硫酸钠代替烧结过程中的苏打290

第八章拜耳烧结联合法293

一、平行方案293

1.平行方案的实质295

2.联合法平行方案二系统对比的计算295

二、串联方案296

1.串联方案的实质296

2.联合法串联方案二系统对比的计算298

第九章硷法明矾石制氧化铝300

第十章用高岭土、粘土、煤灰及其他铝硅酸盐制取氧化铝304

1.高岭土、粘土、煤灰是制取氧化铝的原料304

2.石灰石烧结法305

3.酸法309

第十一章库兹湼佐夫——茹科夫斯基熔渣法生产氧化铝312

1.本法的实质312

2.本法的设备和工艺流程312

第十二章生产技术检查方法概论315

1.技术检查的任务315

2.正确取样的意义；平均试样与一次试样315

3.取样的自动化316

4.物料的筛析317

5.浆液固液比的测定318

6.物料体积和重量的测定；气体速度的测定318

7.气体的分析；自动气体分析器321

8.气体含尘率的测定322

9.控制和计算的自动化323

10.自动调整327

第十三章氧化铝车间的安全技术333

1.车间行政在劳动保护工作中的作用333

2.企业安全技术总则333

3.各个工段的安全技术规则335

第十四章生产组织337

1.生产组织的任务337

2.氧化铝车间生产管理组织337

3.氧化铝工业生产车间内部的组织系统；各工段间的相互关系338

4.技术定额338

5.生产计划340

6.技术表报341

7.技术检查的组织342

8.修理作业组织344

9.氧化铝车间的工资制度344

10.生产过程的自动化346

11.生产成本及赢利346

第十五章课程设计及毕业设计概论351

一、在方法上的主要指示351

1.生产方法的选择351

2.车间生产能力及车间配置的根据351

3.过程的物料平衡计算352

4.热工计算354

5.车间主要设备型式选定的根据354

6.辅助设备型式选定的根据355

7.安装设备尺寸及数量的根据；设备的机械计算356

8.设备配置；设计的建筑部分357

9.产品成本的设计核算及投资计算358

二、氧化铝生产中物料平衡的计算方法358

1.拜耳法358

2.烧结法374

附录385

设计参考资料385

1.标准设备的规格；设备能力的计算公式385

2.热效应391

3.某些化合物、物料及溶液的热容量394

4.某些溶液的蒸汽压及沸点398

5.溶液比重399

6.某些化合物的溶解度400

7.计算燃料燃烧过程的参考资料402

8.通过器壁的热损失403

9.加压操作圆柱形钢容器的机械计算404

10.饱和水蒸汽表405