
【化】 Bayer process (for purifying alumina)
拜耳法(Bayer Process)是工业上从铝土矿中提取氧化铝的核心工艺,由奥地利化学家卡尔·约瑟夫·拜耳(Karl Josef Bayer)于1887年发明并申请专利。该方法通过碱性溶液处理铝土矿,实现铝氧化物与其他杂质的分离,最终获得高纯度氧化铝(Al₂O₃),为电解铝工业提供原料。
核心工艺流程
$$text{Al}_2text{O}_3 + 2text{NaOH} rightarrow 2text{NaAl(OH)}_4$$
此阶段可溶解铝氧化物,而铁、硅等杂质形成固体残渣(赤泥)。
$$2text{Al(OH)}_3 xrightarrow{Delta} text{Al}_2text{O}_3 + 3text{H}_2text{O}$$
应用与优化
拜耳法因效率高、成本低,成为全球90%以上氧化铝生产的标准工艺。现代工业通过改进赤泥处理技术和余热回收系统,进一步提升了可持续性。例如,中国铝业集团采用拜耳法衍生技术,将铝土矿综合利用率提高至85%以上。
术语汉英对照
参考文献:
拜耳法是工业上从铝土矿生产氧化铝的核心方法,其核心原理和流程如下:
拜耳法由奥地利工程师卡尔·约瑟夫·拜耳于1887年发明,最初用于从铝土矿中高效提取氧化铝。该方法通过氢氧化钠溶液溶解铝土矿中的氧化铝,并通过循环工艺实现连续生产。目前全球95%的氧化铝通过此法生产。
溶出与分解交替循环:
在高温高压下,铝土矿中的氧化铝与浓氢氧化钠反应生成铝酸钠溶液,杂质(如硅、铁)形成赤泥被分离。
随后,铝酸钠溶液稀释并添加氢氧化铝晶种,促使氧化铝以氢氧化铝形式析出,母液(含氢氧化钠)回收后重新用于溶出新一批铝土矿,形成“拜耳循环”。
化学反应:
如需更完整的工艺流程或技术改进细节,可参考来源中的工业文档(如、7、9)。
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