碱石灰烧结法,用高硅的铝土矿制取氧化铝的方法。
过程是:将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料,在回转窑内烧结成由铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙和钛酸钠组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的氢氧化钠也进入溶液。如果溶出条件控制适当,原硅酸钙就不会大量与铝酸钠溶液反应,而与钛酸钙、Fe2O3·H2O等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程,二氧化硅形成水合铝硅酸钠(称钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把二氧化碳气体通入精制铝酸钠溶液,加入晶种搅拌,得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含碳酸钠的母液提取回收。常用流程见图。中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是:在熟料烧成中采用低碱比配方,在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液,以抑制溶出时的副反应损失,使熟料中氧化钠和氧化铝的溶出率分别达到94%~96%和92%~94%。氧化铝的总回收率约90%,每吨氧化铝碳酸钠的消耗量约95千克。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石,其铝硅比可低至3.5。原料的综合利用较好。