一水硬铝石型铝土矿铝硅浮选分离的溶液化学

铝土矿反浮选脱硅研究综述

?轻金属原料矿山? 铝土矿反浮选脱硅研究综述 黄传兵 (中南大学,湖南长沙410083) 摘要:介绍了铝土矿反浮选脱硅的基本原理,技术关键以及国内外铝土矿反浮选脱硅的研究现状,并分析了发展趋 势。 关键词:铝土矿;反浮选;脱硅 中图分类号:TD456　文献标识码:A　文章编号:10021752(2005)05000704 Current status and development trends of desilication of bauxite by reverse flotation HUAN G Chuan-bing (Cent ral South U niversity,Changsha,Chi na) Abstract:The basic principle and key techniques on reverse flotation for desilication of bauxite were discussed in details,then the current situation of de2 velopment and research have been introduced.Finally the development trends of the desilication were discussed. K ey w ords:Bauxite;Reverse flotation;Desilication 浮选脱硅是依据矿物表面性质的不同,实现矿物分离的有效和经济的方法之一,其可分为正浮选和反浮选两类。铝土矿中一般硅矿物的含量远低于铝矿物的含量,依据浮少抑多的原则,反浮选是具有发展前途的方法。 与正浮选脱硅相比,铝土矿反浮选脱硅具有以下一些主要特点〔1～2〕:含硅矿物的捕收剂为脂肪胺类;上浮产品产率小,药剂用量低,精矿表面附着的药剂少,易于过滤,水分含量低;对于一水硬铝石型铝土矿,由于一水硬铝石与铝硅酸盐矿物可磨性差别大,易于实现粗磨矿,即在磨矿过程中当硬度较小的硅酸盐矿物满足浮选的粒度要求时,硬度较大的一水硬铝石仍保持较粗粒度,有利于降低磨矿能耗和精矿含水量。 1　反浮选基本原理 铝土矿反浮选根据捕收剂的不同可分为阴离子捕收剂反浮选和阳离子捕收剂反浮选两种。 阴离子捕收剂可通过静电力、氢键力、化学吸附和表面化学作用同矿物表面发生作用。铝土矿中的铝硅酸盐矿物表面等电点值较低,在广泛的p H范围内表面带负电,这样就与阴离子捕收剂之间存在静电斥力作用,氢键作用也较弱。只有通过化学吸附或化学反应,捕收剂才能在矿物表面形成较强的吸附。但铝硅酸盐矿物破碎解理时,表面断裂键分别以氢键(高岭石)、分子键(叶蜡石)和离子键(伊利石)为主,使阴离子捕收剂不易与矿物作用,并且几种矿物的可浮性差异较大,不利于反浮选。为了增加铝硅酸盐矿物表面的阳离子活性中心,需要加入活化剂一金属离子。由于这三种铝硅酸盐矿物表面均能吸附阳离子,活化浮选可使它们容易与阴离子捕收剂作用,并且减小了这些铝硅酸盐矿物可浮性的差异。这方面的工作还未见报道,但已有人对几种多价金属阳离子的活化作用进行了探索,结果表明,阳离子活化剂确实可以活化高岭石的浮选,在同样条件下,一水硬铝石的回收率降低了。 阳离子捕收剂反浮选利用的是铝矿物和铝硅酸盐矿物表面动电位的差异。当矿物表面带负电时,阳离捕子收剂可以通过静电作用吸附于矿物表面。显然,用阳离子捕收剂浮选需要两方面的协调:一方面,矿物表面带负电,要求浮选矿浆的p H大于矿物表面的零电位点;另一方面,捕收剂的阳离子组份占 收稿日期:2005-01-21

铝硅合金的熔炼

铝硅合金的熔炼 冶金1班：郑伟1143081004 前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。 1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o 随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。 摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程 正文： 铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。 铝的国家标准 铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。 电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。 硅的国家标准 我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。

铝土矿选矿论述

非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述 学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年12 月3日

目录 铝土矿矿选矿 (3) 1 引言 (3) 2 铝土矿的成分 (4) 2.1 铝土矿的矿物成分 (4) 2.2 铝土矿的化学成分 (4) 3 铝土矿的分类 (5) 4 铝土矿资源特点 (5) 5 铝土矿的用途 (6) 6 铝土矿选矿脱硅 (7) 6.1 正浮选脱硅 (7) 6.2 反浮选脱硅 (9) 6.3 化学选矿脱硅 (10) 6.4生物选矿脱硅法： (12) 6.5 辐射选矿法： (12) 7 铝土矿的浮选法研究 (12) 7.1 正浮选脱硅 (12) 7.2 正浮选脱硅存在的问题： (12) 7.3反浮选脱硅 (12) 7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点： (13) 8 小结 (13) 参考文献 (14)

铝土矿矿选矿论述 摘要:运用我国氧化铝工业发展的最新数据,分析了铝土矿选矿脱硅的重要性和目标；根据作者长期从事铝土矿选矿理论研究与实践工作得到的认识,论述了铝土矿矿石性质与选矿的关系；介绍了作者所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果；探讨了铝土矿选矿脱硅实践中存在的问题与今后的工作方向。 关键词:铝土矿选矿脱硅 Abstract:Newest data of China’s alum in an industry development are used in analyzing the importance and objective of desilication in bauxite beneficiation. Based on the knowledge gained in long time theoretical research and practice of bauxite beneficiation, the authors elaborate the relationship between bauxite ore properties and its beneficiation, describe the process of “bauxite selective grinding-agglomeration flotation for silica removal” developed by the authors and its industrial application in ZhongzhouAluminium Co. and discuss the existing problems inand future work orientation of desilication in bauxite beneficiation Keywords: Bauxite, Beneficiation, Desilication 1引言 铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面，是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。 我国铝土矿具有资源丰富、铝高、硅高的特点，不能满足拜耳法生产氧化铝的要求[1]。通过采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，而后选精矿采用拜耳法生产氧化铝，即选矿——拜耳法，是近期内增强我国氧化铝工业生存与竞争能力，并使之充满活力的重要途径[2]。 在微细物料分选技术中，浮选机曾经是普遍应用的设备。但随着贫、细铝土矿资源的开发，浮选机对微细物料分选效率低的劣势更加明显，因而造成现有分

《从铝土矿中提取铝》教案10

专题3从铝土矿到铝合金 教学目标: 知识与技能: 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程。 2、知道铝、氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产中的重要应用。 3、了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物。 过程与方法: 通过探究活动进一步了解探究学习的一般方法；尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识的常见方法。 态度与价值观: 1、通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的发展对人类生活的影响。 2、通过学习铝及其化合物在生产、生活中的重要应用，进一步认识化学与生产的关系。 教学重点: Al2O3的两性。 教学难点: Al2O3的两性。 教学方法: 试验探究、设疑、讨论、归纳总结。 教学过程: [导入新课]铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的

过程。19世纪中期，法兰西第二共和国总统破仑三世，珍藏着一套铝制餐具平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一下，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到却是一只铝杯呢？其实当时铝的冶炼相当的困难，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至超过了当时的黄金，随着科技的发展，直到1886年电解法制铝工艺的发明，使铝在生产、生活中的应用得以迅速的普及，今天我们就来学习怎样从铝土矿中提取铝。 板书：从铝土矿中提取铝 板书：一、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途 [学生举例]： [教师提问]我们今天大多数使用的都是单质态的铝，由于铝土矿是地壳铝元素的主要存在形式之一，因此我们采用铝土矿作为原料来提取铝。 [教师]展示铝土矿的图片 [学生]观察。 [教师讲解]我们来认识铝土矿，铝土矿的主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。 [学生]观察、倾听。 [教师]请同学们阅读62页，图3-2 从铝土矿制备铝的工艺流程 思考该工艺分哪几步？每一步操作的作用？ [学生]阅读、思考讨论 [教师提问]用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么？ [教师讲解]在这里溶解Al2O3用的碱，生成了一种钠盐和水，我们把它叫做偏铝酸钠，Al2O3是碱性氧化物我们在初中时候就已经学习过，那么Al2O3也可以和

6班-铝硅合金的细化和变质处理实验报告

1．实验目的 1)熟悉铸造铝硅合金的熔炼、精炼、细化和变质处理的过程； 2)掌握铸造铝硅合金精炼、细化和编制处理的基本原理及方法； 3)掌握细化剂和变质剂对铸造铝硅合金的影响。 2．实验内容 1)对熔融的Al-7Si合金进行细化处理； 2)对熔融的Al-7Si合金进行变质处理； 3)在光学显微镜下观察，评价合金的细化和变质处理效果。 3．实验原理 3.1 铝硅合金晶粒细化技术及其机理 铸造铝合金铸态时通常呈现三种不同的晶粒状态：等轴晶、柱状晶和枝状晶。有目的地一直柱状晶和枝状晶生长，促进细小等轴晶形成，这种工艺过程就叫做晶粒细化处理。 晶粒细化是通过控制晶体的形核和长大来实现的。细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。而形核质点主要有两种来源：一是包括快速凝固法、动力学方法和成分过冷法等的内生形核质点，二是向熔体中添加晶粒细化剂的外来形核质点。目前，添加细化剂成为生产过程中最有效、最实用的方法。对于铝硅合金，通常将细化元素Ti、B以中间合金的形式加入熔体来实现晶粒的细化。 3.2 铝硅合金变质处理技术及其机理 铝硅合金中，由于Si相在自然生长条件下会长成块状或片状的脆性相，严重的割裂基体，降低合金的强度和塑性，因而必须采用变质处理工艺，使共晶硅形貌发生变化，提高合金性能。 4．实验步骤 1)在两个Al2O3坩埚中分别加入1000g的铝硅合金原料，在电阻炉中升温至720℃，溶化 后保温1小时以促进成分的均匀化； 2)对精炼处理后的Al-7Si合金教主一组试样； 3)向一个坩埚中加入0.03%的B进行晶粒细化处理； 4)向另一个坩埚中加入0.03%的Sr进行变质处理； 5)1-2人为一组，每个20-30分钟以组为单位浇注试样，为充分观察细化和变质处理的孕

铝土矿选矿工艺,铝土矿选矿方法,如何提取氧化铝

金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内

从铝土矿中提取铝教案

《从铝土矿中提取铝》教案 教学安排：1课时 课型：新授课【教学理念】 本堂课的内容为《从铝土矿中提取铝》，本节课遵循新课程标准提出的“学为主体，教为主导“的教学理念。紧密联系生活实际，做到”从生活走进化学，从化学走向社会“的观念。 【教材分析】 一、教材内容、地位与作用 本节课是选自苏教版化学必修1第三专题第一单元第一课时的内容，从铝土矿中提取铝这堂课的内容是教学考纲中的一个重要知识点，同时也是高中阶段无机化合物学习的一个重要组成部分。对于教材的前后内容而言，它是对专题二的无机化合物学习的延续，同时也是人类发现化学物质过程的一个强化。对于整个阶段的化学学习有一个延续的作用。 二、教学目标 根据《新课程标准》以及《高中化学教学参考》确立了三维目标如下： 知识与技能：理解从铝土矿制备铝的工艺流程； 掌握从铝土矿制备铝工业中的主要反应方程式。 过程与方法：通过学习从铝土矿中提取铝的工艺流程，培养分析、归纳、概括知识的能力。 情感态度与价值观：培养科学学习习惯于热爱科学的情操。 三、教学重点、难点 重点：从铝土矿制备铝的工艺流程及其重要反应方程式； 难点：从铝土矿制备铝的工艺流程及其重要反应方程式。 【学情分析】 一、知识结构与方法基础

本节课所面对的学生，已经学习非金属元素氯、溴、碘及其化合物的性质与应用和金属元素钠、镁及其化合物的性质与应用，对于无机化合物有了一定的知识结构。同时通过专题一得学习，知道了人们认识化学物质的基本方法，拥有了一定的方法基础。 二、年龄段特点 处于高一这个年龄段的学生，思维的逻辑性并不太强，对于理论性的知识学习情趣与学习能力也不太强。但是群体好奇心强，对于探究性活动与实验活动的学习兴趣比较的高。因此课堂设计必须要适应于学生的这一年林孤单特点。 【教学方法】 一、教法：讲述法 讲述法是最传统的教学方式，同样是化学教学中教普遍使用的教法。本节课主要教学内从铝土矿制备铝的工艺流程，对于流程的讲述，采用讲述法能更好的掌握课堂进度，完成教学内容。 二、学法：小组讨论法 学生通过积极参与课堂，进行小组讨论，既是一种知识学习的良性竞争，又可以培养学生自主学习能力，在学会知识的同时学会学习，乐于学习。 【教学手段】 【教学流程】

ZL101A铝合金变质效果研究

ZL101A铝合金变质效果研究 铝硅合金在消失模铸造铝合金运用中占有重要位置。而消失模铸造铝合金中，由于初晶硅相、共晶硅相大量存在，以及铝元素的吸氢特性，导致铝合金铸件多种铸造缺陷及铸件机械强度不够。本文通过实验并经过金相检验及力学性能测试证明，在铸造过程中添加变质剂能有效的改善这些问题。 标签：铝合金变质；消失模铸造；金相检验 1 变质处理 铝合金变质处理就是，在铝合金熔铸过程中，加入别的元素，通过这些元素作用于合金中的金属相，使其凝结过程发生一定变化，从而达到细化晶粒或者改变晶粒的形态的作用。现在铸造工业中，选用的变质剂种类比较多，主要有Na 盐、K盐、Be盐、稀土类、还有Sr元素等。变质方式主要有以下三种：a.改变、细化初晶硅；b.细化、改变共晶硅；c.改变杂质相。本文所研究的是钠盐和锶合金（含锶10%）对ZL 101A的变质效果。 2 实验 2.1 实验方案 2.1.1 按照日常生产配料熔炼铝水，待铝锭、配料完全溶解，熔炼结束后按照生产工艺继续铝水精炼，精炼结束后将铝水自熔炼炉导入保温炉（在铝水流入保温炉的过程中加入变质剂）待温度达到720℃后保温1小时，在特定的磨具中浇铸检测试样，并浇铸2组（每组3根）拉力试棒。未变质的标注a，钠盐变质为b，锶变质为c。拉力试棒也依次标注a，b，c。 2.1.2 在相同的冷却条件下，待试样完全凝结冷却后，在试样相同部位截取相同长度的试块，并做好标识。拉力试棒的加工按铝合金拉力试棒标准加工车制。 2.1.3 对试样a，b，c进行加磨制，抛光，腐蚀加工，进行金相检测，硬度检测，拉力试棒进行抗拉测试。 2.1.4 对检测结果进行分析研究。 2.2 实验过程及结果 3结束语 金相图片显示，通过钠盐或者锶变质共晶硅的形态基本都被细化了，铝合金的机械性能和硬度得到良好的改善提高。另外该次实验的生产条件下锶合金的变质效果要比钠盐的变质效果好一点，钠盐的变质效果比较缓慢一点，金相图片显

铝硅合金的熔铸及变质

铝硅合金熔铸及组织分析（一、二） 一、实验目的： 1、了解及学习合金的熔铸全过程； 2、掌握铝硅合金的变质处理； 3、学会分析铝硅合金变质前后显微组织特征及性能； 二、实验说明： 在铸造合金中，以Ai—Si共晶为基的合金是最常用的，这主要是因为铸造性能好，硅在结晶时象石墨一样体积是膨胀的，收缩小，降低了铸件的热裂倾向，此外线膨胀系数很低，导热性好，广泛用于制造内燃机和压缩机的活塞。并且经过变质处理以后，可以提高强度和韧性。 三、实验内容： 铝硅合金是应用最广泛的一种铸造合金，常称为硅铝明，典型牌号为ZL102、含硅11—13％，从Ai—Si合金相图可知，其成分在共晶点附近，而具有良好的铸造性能。当硅含量大于共晶成分时，铸造后得到的组织为粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体组成。粗大的硅晶体极脆，严重地降低了合金的塑性，为了改善合金的性能，可采用变质处理。即在浇注前加入占合金总量2—3％变质剂（常用的变质剂为2∕3NaF+1∕3NaCl的混合物）。由于钠能促进硅晶体的形核，并能吸附在硅的周围阻碍硅晶体的长大，使合金组织细化。同时使合金的共晶点右移，而使原成分合金变为亚共晶，使变质后的合金组织成为初生α固溶体和细密共晶体（α+Si）组成。由于共晶体中硅的细化，而使合金的强度与塑性显著改变。 四、实验程序 加入金属硅 ↘ 1、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。 加入金属硅加入变质剂 ↘↘ 2、配料→熔化金属铝→700—750℃→待硅熔化后→进行搅拌→静置5分钟后→进行浇注。 3、磨制金相试样，观察及分析金相组织； （1）、未经变质处理的组织：粗大的针状硅和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体的初生硅晶体。即（α+Si针状）共晶体+Si块。 （2）、经变质处理的组织：初生α固溶体和细密共晶体，即α+（α+Si点状）共晶体 （3）分别测定变质前后两种合金的布氏硬度值。 在本实验中，熔铸部分为前半部分（一），金相样品的制备和组织分析为后半部分（二） 五、实验任务与要求： 1、说明合金实验方案及成分设计的要求。 2、绘出铝硅合金变质前后的金相组织。绘在一个直径30mm的圆内并注明材料、状态、 组织、放大倍数、浸蚀剂。 3、测定变质前后的试样的硬度，分析组织及性能之间的关系。

铝土矿预脱硅分选新工艺及工业应用前景

铝土矿预脱硅分选新工艺及工业应用前景 刘丕旺1,裴昱1,张伦和2,李开公3,刘惠中3 (1.郑州轻金属研究院,河南郑州450041;2.中国长城铝业公司, 河南郑州450041;3.北京矿冶研究总院,北京100044) 摘要:我国铝土矿资源的中低品位特点是发展我国氧化铝工业的瓶颈,“九五”期间开展的科技攻关课题对铝土矿物理方法和化学方法选矿进行了研究,本文着重介绍了铝土矿预脱硅分选新工艺的研究开发以及预脱硅分选拜耳法和预脱硅分选并联法的工业应用前景。 关键词:铝土矿;预脱硅选矿;拜耳法;并联法 中图分类号:TF046　文献标识码:B　文章编号:10021752(2001)09001805 我国铝土矿资源丰富〔1〕,储量占世界第四位, 资源总量约40亿吨,具备大力发展氧化铝工业的资源条件。但是世界铝土矿的分布极不均匀,赤道附近国家拥有占世界储量的90%以上的新生代三水铝石和一水软铝石,品位高,单体储量大,适宜于用拜耳法生产氧化铝。其他国家只有少量的中生代的一水软铝石和古生代的一水硬铝石,我国属于一水硬铝石-高岭石型铝土矿,有高铝高硅低铁难溶的特点,A/S低于7的矿石占总量的70%,全国六大氧化铝厂,除平果铝厂外,都是采用混联法或烧结法生产氧化铝,该工艺投资大、工艺复杂、能耗高、成本高,难以与国外的拜耳法相比,我国加入WTO在即,随着世界经济全球化进程,国际氧化铝市场竞争更趋激烈,我国氧化铝工业将面临严峻的挑战。 铝土矿资源特点成为我国发展氧化铝工业的瓶颈,为此,“七五”、 “八五”期间,氧化铝行业对我国一水硬铝石型铝土矿强化溶出等一系列新技术进行了科技攻关,取得了一批重要的科技成果,“九五”期间,组织的科技攻关“处理中低品位一水硬铝石型铝土矿新工艺研究”列为重点攻关课题(1996-122-01),旨在通过物理方法或化学方法对铝土矿进行脱硅选矿,选出高品位精矿,进行拜耳法生产。该课题下设四个专题,它们分别是“铝土矿湿法化学处理提高铝硅比”、 “铝土矿焙烧预脱硅”、 “铝土矿浮选拜耳法新工艺”、 “铝土矿预脱硅分选拜耳法新工艺”,通过各攻关单位共同努力,各专题都有不同程度的进展,取得了几项重要的科技成果。1　铝土矿脱硅选矿新工艺研究的进展 1.1　铝土矿湿法化学处理提高铝硅比 中南工大等单位开展了这项研究,用苛性碱溶液在常压下处理铝土矿,其中的高岭石发生反应,生成铝酸根和硅酸根。一水硬铝石不发生反应,矿浆进行液固分离,可以选出铝土矿精矿,液相用石灰处理,分别将其中氧化铝和氧化硅沉淀分离,再生的碱液返回重复用于浸出铝土矿,该专题进行了试验室研究,取得了阶段性成果。 1.2　铝土矿焙烧预脱硅 中南工大、郑州轻金属研究院等单位开展了这项研究,将铝土矿经1000℃左右预焙烧,焙烧过程中,其中的高岭石发生相变,生成莫来石和游离SiO2。其反应式为3(Al2O3?2SiO2)=3Al2O3?2SiO2 +4SiO2,焙烧矿用苛性碱溶液常压浸出,游离SiO2进入溶液,借此,可将原矿A/S4～5提高至精矿A/ S10以上,溶液中的SiO2用石灰沉淀分离碱液再生后重复使用,该项专题进行了试验室研究(或扩大试验),取得了阶段性成果。 1.3　铝土矿浮选脱硅新工艺研究〔2〕 20世纪50年代开始,国外就开始了铝土矿浮选试验,我国从70年代以来,开展了这项研究,进行过小型试验,小型连续试验和半工业试验,原矿A/S 收稿日期:2001-04-18

铝合金的变质

铝合金的变质 铝合金 1）钠盐变质剂变质方法 Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并降低共晶温度，增加过冷度，细化晶粒。其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好，还有分散铸件（铸锭）缩窝的作用，这对要求气密性好的铸件有重要的作用。钠盐变质法的成本低，制备也比较简单，适合批量小、要求不很高的产品，其缺点是：钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si 合金，一般都不用钠盐变质剂来进行变质处理，以免出现所谓“钠脆”现象 2）铝锶中间合金变质法 这是国外使用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其优点是变质效果比钠盐好，氧化烧损也比钠盐小，有效变质持续时间长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因而可使坩埚的使用寿命延长。这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90%的良好变质合格率。其缺点是：成本比钠盐高，要预先配制成中间合金（否则就要采用锶盐变质剂），没有钠 盐那样的有分散铸件缩窝的作用。 3）铝锑中间合金变质法 这种方法也是用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效变质效果，即使到铝合金重熔，此变质效果仍起作用。其变质效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快（如在金属型中铸造），变质效果好；冷却速度慢（如在石膏型、砂型中铸造），则变质效果差。但应注意，已经过钠盐或锶盐或铝锶中间合金变质过的铝合金不能再加Sb来变质，因为这样会形成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、性能变坏， 从而反使钠、锶的变质效果降低。 4）SR813磷复合细化剂和SR814磷盐复合细化剂孕育法 这是近年开发的一种适合过共晶型铝硅合金的初晶Si的细化剂。因为P在铝合金液中形成AlP的微细结晶核种，细化晶粒的效果很好，有效持续孕育时间也长，但它会与Na、Sr、Sb形成化合物，降低它们对共晶硅结晶的细化效果，所以，已经使用Na、Sr、Sb作过变质 处理的铝合金，不要再加P来作变质处理。 5）铝钛中间合金变质法 其中含有4%左右的钛，钛是细化晶粒效果很好的元素，形成的TiAl3成为初晶α枝晶的异质结晶核种，能有效地细化晶粒和防止铸造裂纹，对易产生铸造裂纹的Al-Cu-Mg合金（如ZL207）很合适。由于钛量太多，又是通过与炉料一起熔化、扩散、融合来细化晶粒的，故其细化效果虽没有钛硼熔剂好，但仍可达到一级晶粒的效果。其次是TiAl3的密度比铝合

高一化学：27从铝土矿中提取铝

高一化学：27从铝土矿中提取铝

27从铝土矿中提取铝 班级_______姓名_________学号_______ [学习目标] 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 2、了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。 【课前检测】 1、⑴写出表示氧化铝是两性氧化物的离子方程式 ， ⑵写出表示是氢氧化铝两性氢氧化物的离子方程式： ， 【情景设计】 铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。在自然界，铝元素以稳定的化合态存在，如 ，因而早期制备铝比较困难。19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了当时黄金的价格。直到1886年，电解法制取铝工艺的发明，才使得生产生活中的应用得以普及。成为现代文明不可缺少的物质基础。 一、 从铝土矿中提取铝 1、铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的 元素，它主要以 形式存在于 （主要成分为 ，还有少量的Fe 2O 3，SiO 2等杂质）。 【交流讨论】 若给你一块铝矿石, 要想从中提取铝，你首先要对这块矿石做哪些处理？ 2、工业冶炼铝的流程

写出流程中的有关化学反应方程式 从铝土矿中提取铝的过程中的化学方程式或离子方程式 ① ② ③ ④ 【问题思考】1、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的 主要成分是什么？ 2、我们在酸化的时候用到的是CO 2气体，那么可 不可以用HCl呢？ 3、电解法炼铝时，添加冰晶石（Na 3AlF 6 ）的作 用是 【知识拓展】P66 二、明矾——做净水剂 1、明矾是一种（由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐），化学式为 是一种常见的。标第一 明矾溶于水后发生电 离：，电离出的Al3+与水反应生成，方程式为。Al(OH) 3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮 物并使之沉降，从而达到净水的目的。 2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象？并写出离子反应方程式 ，【当堂训练】

铝土矿选矿技术

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铝土矿选矿技术 铝土矿选矿起步于上世纪70 年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研 究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了 矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩铝土矿选矿起步于上世纪70 年代，刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制，当时大家 只是把目光放到了矿物的单体解离上，虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩，但所得精矿粒度较细，-200#在97% 左右，这样细的精矿粒度使磨矿成本较高，更使选矿后的精矿脱水工作变得难 以进行，因此无法真正地应用于工业生产。 直到上世纪90 年代中期，随着矿物结构研究的深入，铝土矿中富铝连生体 的概念提出后，才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总 院、中南工业大学的研究成果，现中铝河南分公司于1999 年在小关铝矿进行 了正浮选工业试验，a64%(a/s 为6.4)的矿石经过正浮选后，其选精矿达到 a70%(a/s 为14)，氧化铝回收率为87%，尾矿a/s 稳定在1.5，精矿粒度有了大的突破，达到-200#小于75%的水平，选后经过的精矿水分在10%。 2001 年，中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位 再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验，在采用与1999 年原矿成分 相似的矿石时，取得了与1999 年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s 为3.5)的原矿时，精矿达到了a65%(a/s 为8)、尾矿石a/s 为1.2 的效果，精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999 年的结论，而且在工艺流程等 方面有了新的突破。 我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点，如果采用拜耳法工艺，在矿石a/s 相

结题报告——铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理-

铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理结题报告 项目成员：朱荣升，黄泽华，黄文强 院（系）：材料科学与工程学院 【摘要】：晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。铝硅合金的变质处理使共晶硅由粗大的片状变成细小纤维状或层片状，从而改善合金性能。 【关键词】：铝硅合金、细化、硬度、金相图、锶、硼、钛。 引言： 铝硅合金具有优良的铸造性能，是铸造铝合金中品种最多、用量最大的合金。一般地，铸造铝硅合金中有α（Al）、共晶硅及初晶硅，其中α（Al）呈树枝状，共晶硅呈片状，初晶硅呈多角形状和板状。经过细化变质处理后的Al-Si合金具有良好的机械性能和切削加工性能，近年来，世界各国研究者就Al-Si合金基体细化元素，初晶硅和共晶硅的变质元素及其细化、变质机理方面的进行了深入研究，并对双重变质、复合变质进行了探索和研究。随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。本项目主要内容为铝硅合金的晶粒细化处理。晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。 一、实验原理 本项目主要内容为铝硅合金的晶粒细化与组织变质处理。晶粒细化是通过控制晶粒的形核和长大来实现的。细化处理的最基本原理是促进形核，抑制长大。铝硅合金的变质处理使共晶硅由粗大的片状变成细小纤维状或层片状，从而改善合金性能。 二、试验方法 2.1 试验合金的制备 第一步：试验合金在箱式电阻炉内用石墨坩埚进行熔制。原料为Al-7Si合金，设置一组对照组和三组实验组，实验组分别加入微量元素锶、硼、钛，所加微量元素的质量均为原料的百分之一，用不同的温度对其熔制并保温（见表1）

高一化学试题 从铝土矿中提取铝

高一化学试题从铝土矿中提取铝 一、学习目标 (1)了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 (2)了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。 (3)从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。 二、教学重点和难点 (1)重点：铝的冶炼过程 (2)难点：Al2O3的两性 三、设计思路 鉴于铝在生产生活中的广泛应用，在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手，激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣，并引发对铝的来源的深入思考;进而在对制备流程中的分析过程中发现问题，充分激发起学生学习寻求解释的愿望，并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下： 铝在生产和生活中的应用工业提取铝的生产流程铝的冶炼史介绍环保教育。 四、教学过程 【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由

什么材料制成? 【学生回答】主要成分为铝。 【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。(ppt2) 【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。 【播放图片】生活和生产中的铝制品(ppt3) 【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗? 【播放资料】(ppt4) (一)法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。 (二)门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。 【设问】这两个事例说明了什么? 【学生回答】说明当时铝很贵。 【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19 世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低，走进了我们

从铝土矿中提取铝

第课时从铝土矿中提取铝 课程目标：根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究了解铝及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。 学习目标： 1、学生通过学习体会工业生产的一般过程； 2、.学生通过学习掌握从铝土矿中获得铝的原理。 学习重点：从铝土矿中提取铝的工艺流程以及反应原理 学习难点：从铝土矿中提取铝的工艺流程以及反应原理 学习过程： 从铝土矿中提取铝 课前学习： 一、铝的存在 地壳中含量最多的元素是__，最多的金属元素是__，铝元素占地壳总质量的7.73%，主要以_______形式存在于铝土矿，主要成分是_______，含有少量的_______、________。 二、从铝土矿中提取铝 从铝土矿中提取铝涉及的反应方程式有： (1)溶解：； (2)酸化：； (3)灼烧：； (4)电解：。课中学习： 知识点一、探究工业提取铝的操作原理

【思考讨论】 1、工业上如何制取铝单质？现代工艺如何解决Al2O3熔点过高、耗能过大的问题的？ 2、请分别写出NaAlO2溶液中通入过量CO2时所发生的化学反应方程式和离子反应方程式？ 该反应说明Al(OH)3具有什么性？ 3、请写出NaAlO2溶液中通入少量CO2时的化学方程式和离子方程式。 4、请写出Al(OH)3与硫酸溶液反应的化学方程式和离子方程式。 学生小结： 【例题】 用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤：①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解 ③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液 生成Al(OH)3沉淀 （） A.①⑤⑥③ B.②③⑥③ C.②③④③ D.②③⑤③ 知识点二、明矾——做净水剂 1、明矾是一种（由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐），化学式为 是一种常见的。 明矾溶于水后发生电离：，电离出的Al3+与水反应生成，方程式为。Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。 2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象？并写出离子反应方程式 达标检测： 1．下列说法正确的是 A．铝土矿的主要成分是氧化铝 B．红宝石的主要成分是氧化铝，属于碱性氧化物 C．铝制品在空气中具有较强的抗腐蚀性，可以用于盛放酸或碱 D．工业上采用直接电解熔融氧化铝的方法制取铝单质

铝合金变质剂的变质效果

铝合金变质剂的变质效果和特点 1）钠盐变质剂变质方法 Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并降低共晶温度，增加过冷度，细化晶粒。其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好，还有分散铸件（铸锭）缩窝的作用，这对要求气密性好的铸件有重要的作用。钠盐变质法的成本低，制备也比较简单，适合批量小、要求不很高的产品，其缺点是：钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金，一般都不用钠盐变质剂来进行变质处理，以免出现所谓“钠脆”现象 2）铝锶中间合金变质法 这是国外使用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其优点是变质效果比钠盐好，氧化烧损也比钠盐小，有效变质持续时间长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因而可使坩埚的使用寿命延长。这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90%的良好变质合格率。其缺点是：成本比钠盐高，要预先配制成中间合金（否则就要采用锶盐变质剂），没有钠盐那样的有分散铸件缩窝的作用。 3）铝锑中间合金变质法 这种方法也是用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效变质效果，即使到铝合金重熔，此变质效果仍起作用。其变质效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快（如在金属型中铸造），变质效果好；冷却速度慢（如在石膏型、砂型中铸造），则变质效果差。但应注意，已经过钠盐或锶盐或铝锶中间合金变质过的铝合金不能再加Sb来变质，因为这样会形成Na3Sb化合物而使合金的晶粒粗大、性能变坏，从而反使钠、锶的变质效果降低。 4）SR813磷复合细化剂和SR814磷盐复合细化剂孕育法 这是近年开发的一种适合过共晶型铝硅合金的初晶Si的细化剂。因为P在铝合金液中形成AlP的微细结晶核种，细化晶粒的效果很好，有效持续孕育时间也长，但它会与Na、Sr、Sb形成化合物，降低它们对共晶硅结晶的细化效果，所以，已经使用Na、Sr、Sb作过变质处理的铝合金，不要再加P来作变质处理。 5）铝钛中间合金变质法 其中含有4%左右的钛，钛是细化晶粒效果很好的元素，形成的TiAl3成为初晶α枝晶的异质结晶核种，能有效地细化晶粒和防止铸造裂纹，对易产生铸造裂纹的Al-Cu-Mg合金（如ZL207）很合适。由于钛量太多，又是通过与炉料一起熔化、扩散、融合来细化晶粒的，故其细化效果虽没有钛硼熔剂好，但仍可达到一级晶粒的效果。其次是TiAl3的密度比铝合金液大，如合金保温时间过长，就有可能沉降，凝聚成夹杂物，要严格注意。 6）钛硼熔剂细化法 由于钛硼熔剂中同时含有Ti和B两种细化晶粒作用很强的元素，它们在铝合金液中形成TiAl3和TiB2，未熔化的TiAl3和不熔化的TiB2（其相对密度4.4，熔点为2900℃）都残留在铝合金液中，成为铝合金的初晶α枝晶组织的有效异质结晶种。这种熔剂细化晶粒的优点是：①因为有Ti、B两个细化晶粒的元素和Ti含量为Al-Ti中间和金的8倍，故细化晶粒的效果非常好，比Al-Ti中间合金的效果大很多；②处理成本比用Al-Ti中间合金低很多；③熔剂成块状，省去了熔化配制中间合金的许多费用，烧损也少；④储存省面积，很简便，且块

化学人教版高中必修1从铝土矿中提取铝 教案

第1单元课时1 从铝土矿中提取铝 教学设计 一、学习目标 （1）了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 （2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。 （3）从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。 二、教学重点和难点 （1）重点：铝的冶炼过程 （2）难点：Al2O3的两性 三、设计思路 鉴于铝在生产生活中的广泛应用，在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手，激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣，并引发对铝的来源的深入思考；进而在对制备流程中的分析过程中发现问题，充分激发起学生学习寻求解释的愿望，并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下：铝在生产和生活中的应用工业提取铝的生产流程

铝的冶炼史介绍环保教育。 四、教学过程 【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？ 【学生回答】主要成分为铝。 【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。（ppt2） 【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。 【播放图片】生活和生产中的铝制品（ppt3） 【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗？ 【播放资料】（ppt4） （一）法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。 （二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。 【设问】这两个事例说明了什么？ 【学生回答】说明当时铝很贵。 【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19