勃姆石過濾設備

Ⅰ 拜耳法的過程概述

拜耳法的第一個過程是用粉碎機將鋁土礦的礦石粉碎成直徑為30毫米左右的顆粒，然後用水沖洗掉顆粒表面的粘土等雜質。沖洗過的這些顆粒與重復利用的，氫氧化鈉濃度為30%-40%的拜耳法余液相混合，藉助球磨形成固體粒徑在300微米以下的懸濁液。隨著粒徑逐漸變小，鋁土礦的比表面積大大增加，這有助於加快後續化學反應的速度。鋁土礦和高濃度氫氧化鈉溶液形成的懸浮液隨後進入反應釜，通過提高溫度和壓力使鋁土礦中的氫氧化鋁和氫氧化鈉反應，生成可以溶解的鋁酸鈉（NaAl(OH)4），這被稱為溶出，其方程式如下：
Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O → 2 NaAl(OH)4反應釜的溫度和壓力根據鋁土礦的組成決定。對於含三水鋁石較多的鋁土礦，可在常壓下，150度進行反應，而對於一水硬鋁石和勃姆石含量多的，則需要在加壓進行反應，常用條件為200到250度，30到40個大氣壓。 在和氫氧化鈉反應時，鋁土礦中所含的鐵的各種氧化物、氧化鈣和二氧化鈦基本不會和氫氧化鈉反應，形成了固體沉澱，留在反應釜底部，它們會被過濾掉，形成的濾渣呈紅色，被稱作赤泥，而鋁土礦中含有的二氧化硅雜質則會和氫氧化鈉反應，生成同樣溶於水的硅酸鈉。
SiO2 + 2 NaOH → 2 Na2SiO3+H2O為了除去硅酸鈉，拜耳法是通過緩慢加熱溶液，促使二氧化硅、氧化鋁和氫氧化鈉生成方鈉石結構的水合鋁硅酸鈉，沉澱下來，然後過濾除掉，這樣一來，就只有鋁酸鈉留在上清液中。
熱的溶液進入冷卻裝置中，加水稀釋同時逐漸冷卻，鋁酸鈉會發生水解，生成氫氧化鋁，此時加入純的氧化鋁粉末，會析出白色的氫氧化鋁固體。
NaAl(OH)4 → Al(OH)3 + NaOH有的廠家對這一步進行了改進，通入過量二氧化碳幫助產生氫氧化鋁。
NaAl(OH)4 + CO2→ Al(OH)3 + NaHCO3過濾掉生成的氫氧化鋁後，剩餘的濃度仍然較高的氫氧化鈉溶液會循環利用，用於處理另一批鋁土礦，溶出氫氧化鋁。已經生產出的氫氧化鋁則在1000°C以上煅燒，可以分解成氧化鋁：
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O具體煅燒溫度依據所需氧化鋁的晶型和粒徑來決定。生產的氧化鋁隨後可通過霍爾-埃羅過程電解製取金屬鋁。