對我國砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的初步探討

摘 要：隨著世界資源的緊張，氧化鋁的生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)效率越來越受到人們的關(guān)注，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)能耗成為新的發(fā)展趨勢。因此本文探究了國際砂狀氧化鋁生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，并探究了我國目前的生產(chǎn)技術(shù)水平，總結(jié)了我國與國際生產(chǎn)水平的差距。然后對我國現(xiàn)階段常用的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)概括，探究了我國未來砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：氧化鋁；生產(chǎn)技術(shù)；技術(shù)發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.017

0 引言

我國目前礦產(chǎn)資源越來越緊張，提高鋁礦資源利用率以及提高氧化鋁生產(chǎn)效率成為不可避免的發(fā)展趨勢。因此，一定要認(rèn)清我國在機(jī)器設(shè)備以及生產(chǎn)技術(shù)中存在的問題，不斷引進(jìn)國際上先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，不斷改進(jìn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)集中化生產(chǎn)與集中化控制，多快好省地生產(chǎn)出高強(qiáng)度的砂狀氧化鋁。

1 當(dāng)今國際砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)趨勢

氧化鋁的生產(chǎn)一直是世界各國金屬加工生產(chǎn)的一個(gè)重要課題，與人們的日常生活息息相關(guān)，因此，在一輪又一輪的環(huán)保型改革下，原有的氧化鋁生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)今世界的需求，氧化鋁生產(chǎn)的環(huán)?；约案咝Щ蔀樾碌内厔荩虼艘鹆耸澜绺鲊膹V泛關(guān)注。綜合來看，我國的氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的顯著特點(diǎn)是，機(jī)器體型較大，對原料要求較高，環(huán)保性能還有待改進(jìn)。從國際上來看，典型的生產(chǎn)模式主要有以下兩種，一是歐洲的粉狀氧化鋁生產(chǎn)模式，生產(chǎn)出的氧化鋁具有很高的產(chǎn)出率，能夠節(jié)約原料，具備初步的環(huán)保意義，但是這種粉狀氧化鋁的強(qiáng)度無法滿足使用需求。另一種是以美國為代表的氧化鋁生產(chǎn)模式，與歐洲相反，其強(qiáng)度較高，具有很強(qiáng)的適用性，但是產(chǎn)出率過低，經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性存在很大缺陷。國際上氧化鋁的環(huán)保性能成為新的發(fā)展趨勢，因此這兩種都無法滿足環(huán)保需求，因此世界各國都在尋求一種新的生產(chǎn)模式，可以同時(shí)借鑒歐洲以及美國生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)出材料利用率較高，強(qiáng)度較高且吸附能力較強(qiáng)的砂狀氧化鋁代替落后的粉狀氧化鋁[1]。

2 我國的氧化鋁生產(chǎn)現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢

我國的氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展起步較晚，在上世紀(jì)七十年代才初步成型，由于我國生產(chǎn)氧化鋁的原料為水硬性鋁石，因此我國生產(chǎn)初期就采用燒結(jié)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)，技術(shù)改進(jìn)也是以燒結(jié)法為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，因此我國生產(chǎn)出的氧化鋁強(qiáng)度較差。但是近幾年我國的燒結(jié)法生產(chǎn)技術(shù)有了很大改進(jìn)，通過精液加晶種碳酸化分解的方法在砂狀氧化鋁的生產(chǎn)技術(shù)中邁出了重要一步。這種生產(chǎn)技術(shù)不僅在實(shí)驗(yàn)室中取得了較大進(jìn)展，還有科學(xué)家生產(chǎn)出了小規(guī)模的砂狀氧化鋁，因此我國在生產(chǎn)技術(shù)改造方面創(chuàng)出了我國的一條新路，目前我國砂狀氧化鋁的生產(chǎn)具有很大的發(fā)展?jié)摿?，要不斷普及以及開發(fā)新技術(shù)，提高我國的市場競爭力。

3 我國常用的氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)

3.1 燒結(jié)法

我國從上世紀(jì)七十年代開始就選用燒結(jié)法進(jìn)行氧化鋁的生產(chǎn)，技術(shù)改造也是以燒結(jié)法改造為主，因此燒結(jié)法是我國最重要的一種氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)。我國在未進(jìn)行燒結(jié)法改造之前，燒結(jié)法生產(chǎn)出的氧化鋁為粉狀，強(qiáng)度很低，主要原因?yàn)樵谕ㄈ胍谎趸紩r(shí)產(chǎn)生高溫反應(yīng)，氧化鋁的排列為柱狀晶體排列方式，沒有較強(qiáng)的粘結(jié)性，無法形成較大強(qiáng)度。而當(dāng)今我國燒結(jié)法主要選用先種分后碳分的方法，這樣能夠改變晶體的聚集方式，使得晶體排列緊密，從而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，保證砂狀氧化鋁的強(qiáng)度[2]。

3.2 其他生產(chǎn)技術(shù)

除燒結(jié)法外我國還經(jīng)常選用拜耳法進(jìn)行氧化鋁的生產(chǎn)，拜耳法的生產(chǎn)特點(diǎn)與燒結(jié)法不同，燒結(jié)法屬一次成型，而拜耳法為了提高氧化鋁的強(qiáng)度采用兩階段成型法進(jìn)行生產(chǎn)，在第一階段使得晶體附著在一起后，使得晶體不斷長大或者碰撞從而形成更加穩(wěn)定的晶體，此種方法在砂狀氧化鋁的生產(chǎn)中具有很大發(fā)展?jié)摿Γm然能夠產(chǎn)出砂狀氧化鋁，但是生產(chǎn)出的氧化鋁強(qiáng)度不高，此種技術(shù)還未取得重大進(jìn)展。因此我國相關(guān)研究人員為了生產(chǎn)出強(qiáng)度更高的砂狀氧化鋁研究了聯(lián)合法的生產(chǎn)技術(shù)，所謂聯(lián)合法就是將燒結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)與拜耳法的優(yōu)勢相互結(jié)合，從而取得較好的生產(chǎn)效果。例如在拜爾法的第二階段中，加入用燒結(jié)法形成的碳化晶種，從而避免拜耳法第二階段中的晶體碰撞弊端，使得晶體排列緊密，從而使得氧化鋁的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提升。隨著我國生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，聯(lián)合法成為我國最常用的生產(chǎn)方法之一，這一方法將會(huì)在新的技術(shù)改造中占有重要地位。

4 我國砂狀氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向

我國氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向首先為生產(chǎn)設(shè)備的更新改造，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國約四分之三的企業(yè)還在運(yùn)用落后的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，甚至有一半的企業(yè)還在選用落后的生產(chǎn)技術(shù)。因此為加強(qiáng)我國砂狀氧化鋁的強(qiáng)度就要從改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備開始，既可以從國外引入，也可以自主研發(fā)，從而加強(qiáng)集中生產(chǎn)，保證生產(chǎn)質(zhì)量。另外還要加強(qiáng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)，因?yàn)榛瘜W(xué)生產(chǎn)過程的控制時(shí)機(jī)非常重要，因此控制系統(tǒng)要不斷進(jìn)行信息化改造，首先對關(guān)鍵工序施行集中化控制與信息化控制，并且注重集中控制，改變分散控制的局面[3]。

另外一個(gè)重要的發(fā)展方向就是鋁土礦的開發(fā)技術(shù)，我國處理鋁土礦的工藝較多，但是由于目前我國資源緊張，因此為節(jié)約資源要選用最高效的處理技術(shù)，同時(shí)也為生產(chǎn)高質(zhì)量氧化鋁奠定基礎(chǔ)。重視浮選脫硅技術(shù)的應(yīng)用，將其不斷推廣，從而實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約，同時(shí)加快生產(chǎn)技術(shù)的革新。

5 總結(jié)

砂狀氧化鋁的生產(chǎn)成為當(dāng)今技術(shù)改革的重點(diǎn)區(qū)域，一旦我國生產(chǎn)出能耗較低，強(qiáng)度較高的砂狀氧化鋁，將會(huì)大大提升我國的國際競爭力，推動(dòng)其他行業(yè)的發(fā)展。因此我國要在資源整合以及機(jī)器改進(jìn)等方面不斷改進(jìn)，不斷革新生產(chǎn)技術(shù)，推動(dòng)聯(lián)合法生產(chǎn)技術(shù)的推廣，提高控制系統(tǒng)的信息化水平以及集中化水平，增強(qiáng)我國企業(yè)競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎娜，王寧，史玉娟等.兩種一段法生產(chǎn)砂狀氧化鋁晶種分解中間降溫技術(shù)的對比[J].世界有色金屬，2018，No.500，23（08）：23-25.

[2]許文強(qiáng)，嫣艷，潘曉林等.中國氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)大型化發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2017（01）：108-109.

[3]李鵬翀.氧化鋁生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護(hù)管理對策探究[J].低碳世界，2018，No.180（06）：41-42.

作者簡介：于會(huì)杰（1988-），男，山東威海人，本科，助理工程師，研究方向：氧化鋁工藝。