什么是拜耳法(the Bayer Process)?

拜耳法是一种将铝土矿提纯为氧化铝或氧化铝的工业过程。拜耳法以卡尔拜耳(Karl Bayer)的名字命名,他在19世纪末开发了拜耳法。氧化铝是通过铝土矿的一系列受控化学反应生产的,一种自然存在的铝矿。拜耳法包括三个主要步骤...
拜耳法是一种将铝土矿提纯为氧化铝或氧化铝的工业过程。拜耳法以卡尔拜耳(Karl Bayer)的名字命名,他在19世纪末开发了拜耳法。氧化铝是通过铝土矿的一系列受控化学反应生产的,一种自然存在的铝矿。拜耳法包括三个主要步骤:萃取、沉淀和煅烧。拜耳法是将铝土矿提纯成氧化铝的工业过程,或者氧化铝。铝土矿含有含铝矿物勃姆石、三水铝石和一水硬铝石。为了提取这些矿物和其中的氧化铝,铝土矿必须磨成小颗粒并溶解在氢氧化钠中,氢氧化钠是一种腐蚀性液体。在这个消化过程中,蒸汽和压力作用于矿物中的氧化铝与氢氧化钠反应,形成铝酸钠铝土矿的某些成分,如氧化铁和硅酸盐,在消化过程中不会溶解。这些物质形成赤泥浆,通过一种称为沉淀的过程从含氧化铝的液体中过滤出来。赤泥被洗涤以回收原来的氢氧化钠,由于赤泥不能回收利用,而且很难处理和储存,赤泥是拜耳法生产设施的废物问题沉淀是萃取后的下一步。当氧化铝混合物冷却时,氢氧化铝沉淀出来。它通过在氧化铝的"种子"周围形成氧化铝晶体而凝固成这种结晶状态,这些颗粒悬浮在处理槽中以促进晶体生长。较粗的氧化铝晶体为了下一步而移除,而较小的,更细的颗粒被重新用作沉淀反应的种子。拜耳法的最后一步是煅烧。上一步的沉淀混合物被加热到大约1922°F(1,050°C)。这会导致氢氧化铝在水蒸气中释放水分,并通过化学方法分解为氧化铝,即最终产品。理想情况下,所产生的氧化铝颗粒应小而细,大致相当于沙粒大小。世界上几乎所有的铝都是用拜耳法生产的氧化铝生产的。氧化铝从铝土矿中提纯后,它被冶炼成铝金属。铝的用途广泛而多样,从消费包装到汽车零件、油漆、化妆品,甚至药品。由于新氧化铝的生产不像过去那样频繁,铝的回收利用率提高有助于缓解赤泥废料的问题。
  • 发表于 2020-08-22 05:41
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  • 分类:科学教育

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