În prezent, există trei procese principale de producere a aluminei la nivel mondial: procesul Bayer, procesul de sinterizare și procesul combinat de sinterizare Bayer-. Procesul Bayer deține o poziție dominantă, reprezentând peste 95% din producția globală de alumină. În țara mea, proporția de alumină produsă prin procedeul Bayer este și ea de peste 90%, iar această proporție crește treptat.
1.1 Fluxul procesului Bayer
Procesul de bază al producției de alumină folosind procedeul Bayer include prepararea nămolului de minereu brut, leșierea la presiune înaltă-, diluarea nămolului de minereu levigat și separarea și spălarea noroiului roșu, descompunerea cristalelor de sămânță, separarea și spălarea hidroxidului de aluminiu, calcinarea hidroxidului de aluminiu, evaporarea liquoatului de sodiu și a carbonului-mamă, hidroxid de sodiu.
După zdrobire, bauxita este măcinată cu lichior-mamă de evaporare de var și semințe (lichior-mamă circulant) pentru a forma o suspensie de minereu brut. Apoi, Al2O3 este extras din minereu la temperatură ridicată, producând o suspensie de minereu levigat compusă din soluție de aluminat de sodiu și reziduu insolubil (nămol roșu). Suspensia este diluată cu lichid de spălare cu nămol roșu, iar apoi soluția de aluminat de sodiu și nămolul roșu sunt separate într-un rezervor de decantare. Noroiul roșu este spălat și evacuat într-un depozit de noroi roșu. Soluția purificată de aluminat de sodiu este descompusă prin adăugarea de cristale de sămânță de hidroxid de aluminiu, precipitând hidroxid de aluminiu. După separarea din lichidul mumă, hidroxidul de aluminiu este spălat și calcinat pentru a obține alumina finită. Lichidul-mamă și lichidul de spălare sunt evaporate și concentrate și returnate pentru a dizolva următorul lot de bauxită. În timpul evaporării lichidului mamă, o anumită cantitate de Na₂CO3·H2O cristalizează și precipită din lichidul mamă. Acesta este separat și causticizat cu Ca(OH)2 pentru a forma o soluție de NaOH, care este apoi trimisă la moara umedă pentru dozare împreună cu soluția mamă evaporată.
1.2 Fluxul procesului de sinterizare cu sodă-var
Înainte de procesul Bayer, alumina era obținută în principal prin sinterizare. Cu toate acestea, din cauza calității slabe a aluminei finite produse prin sinterizare, a procesului complex și a consumului mare de căldură, metoda de sinterizare a fost treptat eliminată după apariția procesului Bayer.
bauxita din tara mea este de tip gibbsite monohidrat, cu o nota relativ scazuta. Prin urmare, în stadiile incipiente, producția de alumină a fost realizată în principal utilizând metoda de sinterizare cu soda-var sau procedeul combinat de sinterizare Bayer-. Odată cu îmbunătățirile tehnologice, procesul Bayer a devenit treptat dominant.
Procesul de sinterizare de calcar soda-pentru producția de alumină include în principal prepararea materiilor prime, sinterizarea, leșierea clincherului, desilicarea, descompunerea prin carbonatare, calcinarea și evaporarea lichidului mamă de descompunere.
Etapa de pregătire a materiilor prime: făina brută de bauxită constă din bauxită, calcar (sau var), sodă nou (folosită pentru a compensa pierderile de alcali în proces), alcool mamă reciclat și alte materiale reciclate.
Etapa de sinterizare: sinterizarea-la temperatură ridicată a făinii crude pentru a produce clincher care conține în principal aluminat de sodiu, ferită de sodiu și ortosilicat de calciu.
Leșierea clincherului: Transferarea aluminatului de sodiu din clincher într-o soluție, separând și spălând reziduurile insolubile (nămol roșu).
Desilicare: separarea compușilor insolubili din silice care intră în soluție pentru a produce un concentrat de aluminat de sodiu cu indice ridicat de -silice-.
Descompunerea carbonatării: Soluția de aluminat de sodiu se descompune cu CO2. Hidroxidul de aluminiu precipitat este separat de soluția-mamă de carbonat de sodiu, iar hidroxidul de aluminiu este spălat. O porțiune din soluție suferă descompunerea cristalelor de sămânță pentru a obține o soluție alcalină caustică necesară pentru anumite condiții de proces.
Calcinare: hidroxidul de aluminiu este calcinat în alumină.
Evaporarea lichidului mamă de descompunere: Excesul de apă este îndepărtat în timpul evaporării. Lichiorul mamă reciclat obținut după evaporare este utilizat pentru prepararea suspensiei de materie primă.
1.3 Fluxul de proces combinat de sinterizare Bayer-
Pe lângă procesul Bayer și procesul de sinterizare, procesul combinat de sinterizare Bayer{0}}a jucat, de asemenea, un rol important în producția de alumină din țara mea. În funcție de compoziția chimică, compoziția minerală și alte condiții ale bauxitei, procesul combinat este împărțit în continuare în trei procese de bază: paralel, serie și hibrid. Printre acestea, întreprinderile chineze de alumină utilizează în principal procesul hibrid.
Procesul hibrid este o metodă care combină procesele în serie și paralele. Procesul hibrid necesită ca raportul aluminiu-siliciu al clincherului de noroi roșu să fie nu mai mic de 2,3. O instalație de proces hibrid poate fi considerată o combinație între o instalație de proces în serie și o instalație de proces de sinterizare. Prin producerea unei porțiuni de hidroxid de aluminiu prin fracționare cu carbon, capacitatea de producție a procesului Bayer și a procesului de sinterizare pot fi ajustate în mod flexibil.