氧化铝工人技术理论与实践培训教材.doc

氧化铝工人技术理论培训教材（试用）
目　录

第一篇　拜耳法生产氧化铝
第一章　绪论
第二章　原料制备
第一节　概述
第二节　矿石及原料质量标准
第三节　原料制备工艺流程
第四节　固体输送
第五节　球磨机
第六节　矿浆 磨的作用原理
第七节　原矿浆经济技术指标
第八节　铝酸钠溶液的特性
第九节　苛性化系数
第十节　影响磨机产能的因素
第十一节　溶出液αk影响因素
第三章　高压（低温）溶出
第一节　铝土矿高压溶出概述
第二节　铝土矿的各种成分在溶出过程中的行为
第三节　铝土矿溶出过程及影响溶出过程的因素
第四节　高压溶出过程的技术控制
第五节　低温溶出概述
第六节　溶出过程的工艺规定
第七节　影响溶出过程的重要因素
第八节　管道化溶出质量指标控制技术
第九节　管道化溶出操作原理
第四章　赤泥的分离和洗涤
第一节　概述
第二节　高压溶出矿浆的稀释
第三节　赤泥浆液的性质
第四节　赤泥分离
第五节　赤泥洗涤
第六节　粗液的精制
第七节　流体输送机械
第五章　铝酸钠溶液的晶种分解
第一节　概述
第二节　晶种分解过程的机理
第三节　影响种分分解过程的重要因素
第四节　晶种分解的工艺
第六章　氢氧化铝的分离与洗涤
第一节　过滤的基本概念
第二节　过滤机产能的计算
第三节　晶种的分离与输送
第四节　成品AH的分离与洗涤
第五节　过滤设备
第七章　分解母液的蒸发
第一节　概述
第二节　蒸发生产作业流程及设备
第三节　影响蒸发产能的因素及措施
第四节　蒸发结垢的生成及清除
第五节　减少蒸发汽耗的途径
第八章　氢氧化铝焙烧
第一节　概述
第二节　氧化铝及其水合物
第三节　氧化铝的质量规定
第四节　焙烧原理
第五节　燃料的燃烧
第六节　焙烧工艺及设备
第九章　氧化铝生产中的空气输送
第一节　空压机的基础知识
第二节　空压机运营及控制
第三节　故障解决及检修
第十章　软水制备
第一节　水的基本知识
第二节　冷却水的解决
第三节　清洗与预膜
第四节　运营管理
第五节　水的软化解决
第二篇　烧结法生产氧化铝（简述）
第三篇　联合法生产氧化铝（简述）

氧化铝生产培训教材（一本）
前言
本套《教材》以相应的《规范》为依据，内容系统地叙述了现代铝工业生产广泛地采用拜耳法生产氧化铝的基本原理、工场过程、重要设备、技术条件、技术经济指标、操作运营、维护保养及故障解决等。在编写时注意到理论联系实际，由浅入深地阐述了基本原理、基本概念和设备构造，并讲述一些工艺过程中简易计算，同时还介绍了现代铝工业的新工艺，新设备和流程等。是氧化铝生产工人的技术理论培训教材，并可供现场工程技术人员和干部参考及机电维修工人自学。
《教材》编写是一项探索性工作。由于时间仓促，调查研究不够，加之编写经验局限性，书中缺陷错误在所难免。恳切地希望各单位在试用过程中注意总结经验，提出宝贵意见和建议。
第一篇　拜耳法生产氧化铝
第一章　续论
从19世纪初开始，从金属概念中分离出轻金属，所谓轻金属，通常指比重小于3.5的金属，一般指铝、镁、铍和碱金属和碱土金属。
轻金属因氧、卤族元素、硫和碳的化合物都　非常稳定，都是负电性很强的元素。轻金属性能优越，用途广泛，可以同其他金属构成合金，在工业上得到广泛运用。轻金属资源极其丰富，在地壳中其含量为：AL2O3：15%，Fe2O32.5%，FeO：6.0%，CaO8.4%，MgO3.15%，NaO 2.5%，K2O1.7%。
目前已探索的铝土矿资源已达250亿吨，随着科技的发展，还会探明一些铝土矿资源，目前轻金属发展的前景是很大的。
氧化铝生产概况
随着铝工业快速发展，氧化铝生产已经发展成为一个大型的工业部门，氧化铝产量迅速增长，到本世纪末世界氧化铝产量已达成6000万吨，重要产氧化铝大国有澳大利亚、俄罗斯、印度尼西亚。世界上最大的氧化铝厂是澳大利亚的格拉德斯通厂，其年产能是270万吨。
我国近年来氧化铝工业发展迅速，有六大氧化铝厂：郑州铝厂、中州铝厂、贵州铝厂、山西铝厂、苹果铝业公司、山东铝业公司。中国氧化铝生产能力近600万吨/年，预计十五期间可达　　万吨/年。
氧化铝重要用于电解铝工业，随着科技的发展，非金属用铝得到迅速发展，特别是在电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷等部门，目前非金属用氧化铝量已占其总量的10%以上，现仅多品种氧化铝就达200多种。
氧化铝生产绝大部分采用铝土矿为原料，铝土矿储量最丰富的国家有几内亚、澳大利亚、巴西等国，近来亚州印度、越南也发现了大量的铝土矿床，而霞石和明矾石也是生产氧化铝的优质原料。
当今世界上95%以上氧化铝是由拜耳法生产的，5%的氧化铝是拜耳－烧结联合法生产，这些生产方法都属于碱法生产氧化铝范围。
随着科技的发展，世界上各大氧化铝厂都广泛采用高新技术工艺，设备朝大型化、自动化方向发展，使氧化铝生产成本大幅度减少，国外某些厂家其氧化铝生产成本仅80－120美元/t－AL2O3。
氧化铝及水合物性质
一、氧化铝性质（氧化铝又称无水氧化铝）1、白色晶体：分子式为AL2O3，分子量为102，为两性化合物，能溶于无机酸和碱溶液中，由于其结晶形式不同，在无机酸和碱状溶液中的溶解度也不同。
2、氧化铝有四种同素异构体
即：α－AL2O3，β－AL2O3，γ－AL2O3 ，δ－AL2O3 四种，而常见的仅有α－AL2O3，
α－AL2O3是AL（OH）3较高温度下焙烧的产物，其反映式为：
AL（OH）3　　1000-1200℃　　α－AL2O3＋3H2O
α－AL2O3性质稳定，在常温下不同酸和碱发生反映。
α－AL2O3：熔点：2050℃，沸点：2900℃
比重：3.9－4.0g/cm3，硬度大，仅次于金刚石。
γ－AL2O3 是AL（OH）3在较底温度下焙烧产物。
AL（OH）3　　500-960℃　　AL2O3＋3H2O
其化学性活泼，易同无机酸和碱发生反映，γ－AL2O3 吸水性强，β－AL2O3，比表面积大，其比重为3.42g/cm3。
β－AL2O3一般极为少见，仅在Na2O－AL2O3 －SiO2系熔盐中析出的产物，一般在电解铝电解槽底碳块缝中发现有β－AL2O3。
γ－AL2O3 是酸法生产AL2O3如ALO3 6H2O以下加温时有δ－AL2O3 析出，若温度超过200℃又转变为γ－AL2O3 。
二、氧化铝水合物及性质
在自然界中AL2O3 －H2O的结晶化合物有三种：三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石，其分子式为：
三水铝石：AL（OH）3或AL2O3 3H2O
一水软铝石：γ－ALOOH或γ－AL2O3 H2O
一水硬铝石：α－ALOOH或α－AL2O3 H2O
物理性质：比重和硬度是按下列顺序递增的：
三水铝石－一水软铝石－一水硬铝石－刚玉
硬度（莫氏）2.5－3.0　　3.5－4.0　　6－7　　　　9
比重　　　　2.3－2.4　　3.0　　　　3.3－3.5　3.9－4.0
化学性质：典型的两性化合物，可溶于无机酸和碱性溶液中，但溶解度随温度碱浓度不同而异。
由于氧化铝水化物性质决定了制取氧化铝可用碱法或酸法，但酸法制造工艺复杂，设备需要耐酸，因此，一般不采用。
氧化铝拜耳法生产简介
世界上95%以上的AL2O3均是拜耳法生产的。所谓拜耳法是奥地利人拜耳于1887－1892年所发现的，因此命为拜耳法。
拜耳法在解决低硅铝土矿（一般规定矿石A/S＞7），特别是解决三水型铝土矿时，流程简朴，产品质量好，能耗低，成本低，因而得到广泛运用。
一、拜耳法的基本原理有两条：
1、用NaOH溶液溶出铝土矿，所得到的铝酸钠溶液在添加晶种、不断搅拌的条件下，溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出。
2、分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的铝土矿。
交替使用这两个过程，就可以每解决一批矿石便得到一批氢氧化铝，构成所谓的拜耳法循环。
二、拜耳法生产的实质就是使下一反映在不同条件下朝不同方向交替进行。
AL2O3(1或3)H2O＋2NaOH+q 2NaAL(OH)4+q
一方面是高温下在压煮器中用氢氧化钠溶液溶出铝土矿将其中的氧化铝水合物溶浸出来，使反映向右进行，得到铝酸钠溶液，杂技则进入残渣中，待彻底分离赤泥后的铝酸钠溶液中添加晶种，使反映向左进行析出氢氧化铝，分离后的母液再返回溶出下一批矿石，氢氧化铝经熔烧后便得产品氧化铝。
拜耳法生产氧化铝的工艺流程是由许多工序组成的，其中重要有：矿采制备，矿采溶出，溶出采液的稀释，赤泥分离、洗涤、粗汇精制，晶种分解，AL（OH）3分离、洗涤、分解母液蒸发等工序，而各工序控制的温度、浓度、苛性比都不相同，其简朴工艺流程如下：
第二章
第一节概述
氧化铝生产过程就是从铝矿石提取氧化铝使之与杂分离的过程。原料制备是拜耳法氧化铝生产中的第一道工序。它涉及铝土矿的石灰输送磨矿循环母液诉调配等生产岗位。它的重要任务是：
一、将蒸发后的循环母液按生产需求补充适当记体碱调配好合格的调配使用液。
二、按生产需要，将澳大利亚矿石和外购石灰按比例、按数量、质量规定分别输送到磨前储仓内，满足生产需要。
三、根据拜耳法生产对矿采的产量、质量规定，将矿石、石灰及调配好的循环母液按一定比例和数，加入入矿采购，磨制出合格的原矿采。
四、从生产工艺角度出发对原料制备的规定是：参与化学化应的物料之间要有一定的配比和均匀的混合，还要有一定的组装，能否制备出满足氧化铝生产规定的原矿采，就直接影响到拜耳法中氧化铝的析出率和矿石单耗。总之，直接影响氧化铝的产量和技术经济指标，因此，原料制备在拜耳法氧化铝生产中具有重要作用。
第二节矿石及原料质量标准
一、澳大利亚韦帕矿质标准
AL2O3≥54%，Fe2O310%－12%，A/S≥9.0，水份≤12%，粒度≤20m/m
二、石灰
CaO：　SiO2：　MgO：
三、液体碱质量标准
氢氧化钠：73%，钙＜0.002%
氢化钠：≤0.007%，二氧化硅＜0.002%
碳酸钠含量≤0.1%，硫化钠＜0.0015%，氧化铁含量≤0.001%
第三节
待设计方案拟定后
第四节固体输送
一、带式输送机
带式输送机用于水平方向和倾斜度不大的运送。带式输送机输送各种块状、粒、粉状物料和成件物品。它的输送量大（500－1000m3/h）。它的分类按支架结构有固定式和移动式两种。按输送材料有胶带和钢带等。
二、带式输送机的优缺陷
优点：1、运送位连续，动作稳定，噪音小。
2、运送量较高。
3、各部分磨擦阻力小，合力消耗低。
4、一条胶带可以伸长相称大的长度，可以减少中间转换装置。
5、在胶带的全长中任何地方都能装料和卸料。
6、安装和维护保养检修容易。
7、在胶带上粘上挂料，就可适应倾斜度18大于度的位置运送。
缺陷：1、价格高，购置费用大。
2、安装调度受限制，仅可达17度－18度。
3、只能作直线运送。
三、胶带输送机的结构
固定式胶带输送机有一条环形胶带绕在传动滚筒和改向滚筒上，并有固定在机架上的上托辊和下托辊支撑。驱动装置带动传动滚筒回转时，由于胶带通过机身尾部的拉紧装置传紧在两滚筒之间，做一日和尚撞一天钟有传动滚筒与胶带间的磨擦力传动胶带运营。物料由簸箕饲料机将物料加至带上，由传动滚筒处卸出，当然加料和卸料并不限于一个地点。
1、胶带。橡胶带是由若千层帆布组成，帆布之间用硫化方法浇上一层薄的橡胶，带的上下左右全用橡胶保护层覆盖。帆布层的作用是拉力。因此，橡胶层对于工作面（和物料相接触的面）和非工作面是不同的，工作面的橡胶带厚度要厚一些。
橡胶带连接的方法可分为硫化胶接和机械连接。硫化胶接法是将胶带接头部位的布层和胶层，按一定形式和角度割切成对称差级，涂以胶条使其粘着，然后套上夹具在一定的压力、温度条件下加热一定期间，通过硫化反映，使橡胶变成硫化橡胶，接头部位获得粘着强度。
2、鼓轮
胶带输送机两端的轮成为鼓轮。因传动电机相连的一端称为积极轮，另一端称为被动轮。
鼓轮的直径选择为：D＝1/2×Ki
i－皮带帆布层数；K＝125－150mm（积极轮）；K＝100－125mm（被动轮）轮的宽度应比胶带宽100－120m/m。
3、托辊。托辊用于支撑运送带和带上物料的质量，减少输送带的下垂度，以保证稳定运营。托辊有平托辊和槽形托辊两种。平托辊为单单辊支托胶带截面，槽形托辊一组三个，组成槽形。托辊的支架一般为钢板冲压焊接成型，并用螺栓紧固在输送机架上。在纠正胶带跑偏时，部分托辊支架要松开调整，以纠正皮带跑偏。设立：可以市政胶带跑偏，一般每10组托辊设一组槽型调正托辊，这种槽型调正托辊只能调整胶带跑偏不严重处。胶带跑偏严重时，槽型调正托辊不能解决跑偏的问题。在胶带下料处，为了减少物料对输送带的冲击，设立缓冲托辊，缓冲托辊也是槽型。
4、传动装置。胶带输送机的传动装置一般分为两种：内置于式传动装置和外置于式传动装置。
（1）外置于式。电动机带动减速器，减速器的主轴和传动滚筒相连，使传动滚筒回转，运用传动滚筒和输送带间的磨擦传动，将牵引力传给输送带使输送带受力无能无力。对于倾斜较大的输送机如倾角度带还要增高制动装置，以防止忽然停电时胶带倒转，物料倒下将胶带埋住反损伤胴，又威胁损伤人员的安全，必须设立防倒装置。
（2）内置于式。把电动机和减速装置都装在传动滚筒之内，结构紧凑，占有空间位置小。减轮质量约60－70%。
5、改向装置。胶带输送机在垂直平面内改向一般采用改向滚筒。因一台胶带输送机的改向滚筒的直径要比传动滚筒的直径稍小一点。
6、拉紧装置。拉紧装置的作用是将整台胶带输送机的胶带拉紧，限制胶带在各支撑托辊的垂度和保证胶带有必要的传力，使胶带和传动滚筒两端的松紧限度，以解决胶带跑偏。
拉紧装置分螺旋式、车式、垂直式三种。
（1）螺旋式拉紧装置。改向滚筒轴的二端都装在轴承座上的轴承内。每一个轴承座都装有调节螺旋和导向架。回转调节螺旋即可移动轴承痤沿导向架滑动，以调节胶带的动力。螺旋应能自锁，以防槽动。这种装置紧凑，轻巧，但不能自动调节，它运用于长度较短（小于80米），功率较小的输送机。
（2）车式拉紧装置。一般装在输送机尾部，用车锤按引拖动滚筒来达成拉紧目的。滚筒在水平方向滑动，调整灵活、自动。这种拉紧装置合用输送机长度较大（50－100米），功率较大的状况。
（3）垂直式拉紧装置。垂锤拉紧，拉紧装置垂直于胶带输送机的运营方向，有大小三个改向滚筒，一般安装在输送机的中部。垂直拉紧装置对于走廊型的胶带输送机较为合适，由于可以运用走廊的空间位置。缺陷是物料易降入滚筒和胶带之间，磨坏胶带。
7、加料设备
（1）往复加料器（簸箕喂料机）（2）螺旋加料器（3）转轮加料器（4）漏斗
8、胶带输送机原理
胶带输送机是由表面光滑，并只有一定强度的橡胶带，经胶结或封闭状，装在积极轮机若干个上下托辊和挡轮组成的机架上，电机启动后经减速滚筒带动积极轮回转，由于积极轮和橡胶带之间产生摩擦而使橡胶带在机架上转动（或电动滚筒直接带动称胶带传动），从而使物料从进料羰运送到出料端。
胶带长度计算
L=2a+1/2(D1+D2)×π×NA
L－胶带总长度（m）a－主、被动轮中心距（m）D1－积极轮直径(m)D2－被动轮直径（m）A－接头长度（m）N－接头个数π－圆周率
四、簸箕喂料机工作原理
驱动电机带动偏心轮，偏心轮与曲臂相连，由于偏心轮连续转动使曲臂带动簸箕盘在轨道上作往复运转，料仓内的物料因重力作用下落，簸箕往复将物料卸下料口。出料口的宽度一般为胶带的2/3。
五、胶带输送机的输送能力
胶带输送机的输送能力由两个因素决定：
（1）单位长度的载有量q（kg/m）
（2）工作速度（线速度）v（米/秒）
其输送能力：Q=3600/1000qv T/A
当运送物料是连续的，物料在胶带上横截面为Fm2则q=1000Fr（kg/m）
式中，r－物料的平均容量（T/m3）则：Q＝3600FRV（T/A）
六、胶带输送的速度　（皮带等线速度）
（1）角速度：在单位时间内物体作圆周运动所走过的角度。
（2）线速度：在单位时间内物体作圆周运动时沿圆切线方向所走过的长度。
（3）转速：单位时间内胶带积极轮转动一周的次数。
胶带速度不易太慢：运送能力小，不经济。也不易太快：胶带在托架上运营不稳，震动大，易扣环胶带，同时也易使物料在带上飞出，故一般选用以下带速。

胶带工作速度

代表性
物　料
带　宽（m/m）
500
650
800－1000
1200－1600
原煤、
沙子、盐
1.5－2.0
1.75－2.50
2.0－3.0
2.25－3.0
石子、金属矿石、废渣
1.25－1.5
1.5－2.0
1.75－2.5
2.0－2.5
石头、砂岩、
金属矿石
－
1.25－1.75
1.5－2.0
1.5－2.0

七、脐带的宽度
运送成件货品时，输送量的多少与带宽无关，因此带宽不是由运送量平决定的，而是根据安全技术的规定而决定，要考虑货品的大小，重心，高度，输送速度等因素，一般取带的宽度是货品在带上两边余有100－50m/m的余地。
B＝b＋（0.1＋0.2）式中：B－带宽（米），b－成件货品的宽度（米）
输送散物料时带宽要根据带面的形状（平皮带或槽皮带）带速及物料颗粒大小决定。
八、胶带输送机的应用范围
1、运用于输送容积密度为1.0－2.5t/m3的各种块、粒、粉状廿散状物料，也可用于输送成件物品。
2、合用于工作温度－10—＋40度之间，物料温度不70走过度，对于高温物料应采用耐热橡胶带。
3、可用于水平或倾斜输送，倾斜向上输送时，块状物料最大允许倾角为小于或等于20度。
九、胶带输送机的使用和保养
1、开车前应检查胶带和接头有无损坏现象，固定部分是否松动，要紧固。
2、胶带输送机开车前一定要发出联系信号，等对方回答后方可开车。
3、开车时要注意胶带是否跑偏和打滑，要及时调整。
4、输送中注意下料处位置是否在胶带横截面中心。
5、要认真检查托辊有无损坏脱落现象。传动滚筒和被动轮、上下托辊要保证油量充足润滑良好。
6、无负荷试运转的时间一般应为1－2小时，但不得小于整个胶带长度运营1个循环，试车时胶带不应跑偏　，传动装置运转平稳，无能无力部件和固定罩、下料口不要有不应当的摩擦现象存在。
十、设备故障因素及解决方法

故障名称
发生因素
解决方法
轴承发热或声音不正常
缺油、磨损、瓦量小
补油、检查更换、调瓦量
皮带接头磨损
使用时间长或胶接质量不好
更换接头
皮带松
使用时间长
调整拉紧装置
电机或减速箱震动
基础螺栓松动、联轴器不正，齿轮磨损
紧固螺丝，联轴器调正，检查更换齿轮
电机电流忽然升高
单相运转
立即停车、检查解决

第五节
一、概述
小颗粒的物料粒经在3－30毫米之间，要将这类料块变到几何尺寸为100微米或更小的尺寸一直到0.005毫米即5微米时，需要进行粉磨工艺。运用钢球、钢段等研磨体冲击和研磨物料，使物料达成以上规定的几何尺寸的工艺称为球磨工艺。而进行球磨工艺作业的机械称为球磨机。
球磨机大量的应用于矿冶、建材、电力等工业，其优点为：
1、对物料的适应性稳，连续生产，生产能力大，可满足大规模工业生产的规定。
2、磨碎比大，可达300以上，并易于调正粉末产品的细度。
3、使用于干法和湿法作业。
4、结构简朴，坚固，操作可靠，维护管理简朴，运转率高。
5、密封好，可以负压操作。
其缺陷是：
1、功率大且电能有效运用率低，大部分电能转化成其他能量形式损失。
2、重量大，价格高。
3、配套装置如减速器和袋式除尘器（干法用）价格高。
4、单位产量的材料消耗大，维修费用多。
5、噪音大。
6、基建投资高。
二、球磨机的工作原理及工作参数
球磨机内装有研磨体和物料，球磨机转动使研磨体随之转动。研磨体一方面由于磨机带动使研磨体顺么机筒壁向上移动，同时研磨体自己也顺么机旋转方向自转。但研磨体转么机筒体上半部时，假如研磨体的贯性离心力小于研磨体的重力，研磨体以抛物线轨迹下落撞击么机筒体内的物料使物粉碎。研磨体在向上转动时也研磨物料。
由于么机转速的变化，一定量的研磨体可出现三种情况。
磨机转速太快，研磨体与物料帖附筒体一起回转，称为“周转状态”，研磨体对物料起不到冲击和研磨作用。当么机转速太慢，研磨体和物料因么机摩擦力的作用被筒体带到等于动摩擦筒的高度时，研磨体和物料就下滑，称为“倾泻状态”，对物料有研磨作用而没有冲击作用，粉磨效率不高。但磨机转速适中时，研磨体提高到一定高度后抛落下来，称为“抛落状态”，研磨体对物料有较大的冲击和研磨作用，粉磨效率高。
1、么机转速η
临界转速：球在么机内旋转所产生的离心力等于球垂时的速度叫临界速度。一般么机的实际转速是临界转速的75－89%。
经验公式：临界转速＝42.4D
式中：D－球么机的有效直径（m）
临界转数n0－研磨体开始发生“周转状态”么机转数。
有理论推导可得么机临界转数的公式为
n0＝42.4D（转/分）
式中：D－球么机的有效直径（m），等于筒体内径减去二倍衬板厚度。
实际的么机转数以选取临界转数的75－80%数值为好。
取η＝D（转/分）
当么机衬板所有是波形或阶梯型，η＝D；当球么机内衬板所有为平铺板η＝33D
2、研磨体
填充率：一般对球么机而言，即对么机内研磨体所与容积与么机有效容积的比例。
研磨体由钢棒，钢球和钢段。
球么机需用的钢球40－150毫米，钢球直径Φ球，Φ球＞＝0.04D，式中：D－球么机筒　体的有效直径，最大球径Φ不max＝D/18－D/24也有根据入么物料的尺寸来决定钢球直径的，Φ球≈28D（毫米），式中：Φ－物料的平均直径（毫米）
钢球的装填数量有充填容积来决定，一般球么机充填容积按么机总充填30容积－35%来考虑。
提高研磨体填充率，在一定条件下可以增长么机充量，但填充率过高会发生如下情况：1使溢流型对么机的研磨体有从中空轴经排出的也许；2填充率高，内层钢球的数量增多，但钢球的粉碎作用小，所以么机筒体直径越大，研磨体填充率要选低些；3研磨体填充率高，抛落钢球的落点处钢球堆积过高，减缓了钢球的冲击，使充量和粉碎效率减少。
湿法球么机中，研么体填充率大体以总填充容积的40%为界，＞40%的是高填充率。格子型球么机的填充率为40-45%，以45%居多；逐流型球么机的填充率取40%。
研磨体装入么机时，要采用不同尺寸的钢球，钢棒按一定比例组成，并称配比。为了提高磨碎效率，研磨体的尺寸配比很重要，例如精度大的缎带料需要装入较多直径较大冲击和研磨作用较强的钢球。但大钢球对物料的粉碎次数比小钢球少，比表面积也比小钢球小。小球对筒体的磨损较少，但价格较高，使用寿命短。
第六节、矿采么的作用原理
一、矿采磨
1、结构：矿采么变称为单位么，由给料部、轴承部、筒体部、出料部、传动部、减速部、电动机等组成。
给料部－－矿采么给料是倾斜式溜槽送料，其仰角要大于所么物料的么擦角。斜溜槽的断面以下半部是半圆形式较好。
进料部－－为了更好了输送物料，进料端空心轴内装有一铸钢衬套。衬套上铸有螺旋推动线，螺旋线是左旋还是右旋要根据么机转动方向而定，但必须使物料能通过螺旋推入么机筒体内。
轴承部－－前后主轴为空心轴，是由半圆型滑动轴承所支承，即轴承下部有半圆形的轴瓦，轴衬材料为轴承合金，轴承座上部有油管向轴上喷淋润滑油以起润滑和冷却作用。轴承底座在矿采么进料端可沿轴向滑动，用以解决么机工作时温度上升导致么机筒体受热膨胀。它可以避免由于限制膨胀伸长而务必的轴向温度膨胀应力。
筒体部－－筒体是普通钢板卷制而成。筒体的两端有大法兰和铸钢制的磨端盖联接。筒体的出料端即在出料处的端盖和筒体联接处有阻球圈以阻止钢球流出出料端。阻球圈的设计要结合生产实际，阻球圈结构过密易被杂物堵塞导致闷么，结构过稀，易导致跑钢球或跑大块，影响么机产能。筒体内装有一定重量的，按一定比例配比的，直径60－130毫米的钢球作为研磨体。
筒体内衬有一定形状和材质的衬板，不仅可以防止筒体遭受么损，并且衬板的形状影响钢球的运动规律。衬板的厚度通常为50－130m/m。衬板和筒体之间垫有橡皮垫，石板橡胶垫等。衬板用螺栓固定筒体上，螺帽下面有橡皮或麻绳和金属垫圈。防止料漏出。
筒体上有两个不同位置的人扎，便于检修。
出料部－－空心轴出料端内装有一个斜截头圆锥形铸钢衬套。衬套外装有一固定不转动的阻球圈。
传动部－－400kw同步电动机。
2、工作原理
么机内装有研磨体和物料，当么机转动使研磨体在离心力作用下，随上身内壁上升，当升到一定高度时，由于重力作用，使其脱离么身下落，将物料粉碎，同时借助于钢球自转与衬板间的滑动，将物料研磨细。
二、螺旋分极机
待设计方案出来后再定。
1、构造
分级机的作用是将矿采么排出的料采进行粗细粒级的分选。它的机身是个倾斜度为17度的半圆槽，低处有溢流堰，放有一个双线螺旋，并配置提高装置，传动是由电机带动联轴器，减速齿箱、齿轮、伞齿轮再带动机身。
2、工作原理
当积极齿轮带动被动轮旋转时，吸入区轮齿开处容积逐渐增大，形成负压，从而吸入液体，液体充满齿谷后被带到排出区，排出区轮齿啮合处容积逐渐减小产生压力从而压出液体，输出油压与齿轮啮合的间隙，轮齿与泵壳的配合间隙有关，输送量一定，但可以调节循环带上的阀门来调节油压和实际输送量。
二、高效旋流器
待设计方案拟定后再定。
1、构造
旋流器是由旋流器体、分采包、气动阀、溢流箱和底流箱等部件共同组成，旋流器又由溢流管、旋流室、圆柱体、上锥体、中锥体、下锥体和排砂嘴等部件组成。除溢流箱和底流箱外，其它部件内壁均衬有30mm厚的特殊耐么橡胶，两个独立的旋流器体构成一个完整的旋流器组。
2、工作原理
缓冲泵将原料么产出的矿采输送至旋流器组的分采过内，经分采包段压后，矿采从分采包经由气动阀快速进入旋流器体内，离心力的作用使矿采沿旋流器内壁调整旋转，在气、液、固三相流同时相对运动的力场效应作用下完毕旋流分级过程。细颗粒产品从旋流器上部经溢流管进入溢流箱内卸压缓冲，或为合格的管道化矿采产品；粗颗粒产品从旋流器下部经底流嘴旋出进入底流箱内，再经底流管入么二次研磨，以这种闭路循环的形式对么机产品进行连续的旋流分级解决。
三、故障因素及解决

事故现象
因素
解决方法
注意事项
湿么跳闸
电器故障
1、停加矿石，停母液。
2、联系电工检查因素。
3、没箱内串进料应立即放出，油质应立即更换。
1、紧急解决事故，关闭阀门时要注意先后顺序。
2、及时拉下短路闸。
传动瓦、空心轴、筒发热
1、缺油或油变质
2、检修质量不好
1、检查带油环，是否脱落，换好润滑油。
2、瓦内无脏物，瓦盖螺丝是否拉紧　一致。
3、大轴自己串动、拉瓦。
1、当发现因缺油引起温度过高时，需加片稀油，冷却后再解决，以防抱位。
2、解决时防止烫伤。

跑稠料
料加多
暂停喂料系统
注意电机电流变化
不上油
油泵跳闸、缺油、油管堵
1、组织人工加油，来电后再开或倒泵。
2、补油
3、停车解决油管。

掉衬板压条
1、衬板螺丝么损脱落
2、长期空么运转，衬板失修。
1、可砸木堵应争一下。
2、停么检修
注意检查是否么着么皮

第七节原矿采经济技术指标
1、么机参能、入么矿石t/n
2、矿采细度
3、入么碱液NK
4、石灰添加量为铝矿量的　　%
5、原矿采成分
6、脱碎率（　）
液固比及细度控制门－－待设计后定。

第八节　铝酸钠溶液的特性
铝酸钠溶液重要涉及以下各种成份：
Na2O.Al2O3（铝酸钠）　Na2O.SiO2（硅酸钠）
NaoH（氢氧化钠）　Na2CO3（碳酸钠）　
Al2O3（三氧化二铝）　SiO2（二氧化硅）
Fe2O3（三氧化二铁）
铝酸钠溶液：由于苛性系数的不同，在同等浓度的溶液中，储存起来有不同的行为，在苛性化系数相称高时，这　相称长的时间内也不水解，不改变自己的性质，但苛性化系数低时，它能自行分解出氢氧化铝来，铝酸钠溶液的水解是按下式进行：
NaAl(HO)4－－Al(HO)3+NaoH
上式是可逆反映，其反映的方向重要是取决于苛性碱与溶液中Al2O3的浓度比值，当苛性化系数低时，反映向右进行。
相反的提高苛性化系数，则结晶的Al(HO)3将所有溶解。
铝酸钠溶液的不稳定重要与苛性化系数有关。与溶液的浓度、杂质的含量、温度、种子、搅拌情况有很大关系。苛性化系数低于1.40以下其稳定性较差，苛性化系数愈低，则稳定性愈差。苛性化系数低时（小于1.4）矿采中Al2O3溶出不完全。导致溶出液A/S小于等于溶出液Al2O3增高，矿石单耗升高。最严重的是导致机结硬，威胁正常生产组织。在实际生产中要把好配料第一道关口。及时调整，避免　苛性化系数低于1.4。
第九节　苛性化系数
拜耳法铝酸钠溶液中的NaoK涉及与氧化铝反映生成铝酸钠的NaOK和以游离的NaOH形态存在的NaOK。他们都称之为苛性碱（Na2Ok表达）。　酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的分子比叫做铝酸钠溶液的苛性比值。以符合2k表达即：2k＝[Nk]/[A]
苛性化系数可按下式计算
2k＝[Na2Ok]/[Al2O3]=[Na2Ok]62/[Al2O3]/02=[Na2Ok]/[Al2O3]×1.645
式中[Nk]－－铝酸钠溶液中Na2Ok的分子含量
[A]－－铝酸钠溶液中Al2O3的分子含量
例：当铝酸钠溶液中具有180克/tAl2O3，165克/tNa2Ok时，该溶液的苛性比值为多少？
解：已知Na2O的分子含量＝62，Al2O3的分子量＝102
k=[Nk]/[A]=(165/62)/(180/102)=165/180×1.645＝1.5
因此铝酸钠溶液的苛性比值即ak在实际生产中可直接用下列公式计算
ak＝Nk/A×1.645
式中Nk和A－－分别表达铝酸钠溶液中Na2Ok和Al2O3浓度（g/t或比例浓度）
苛性比值是铝酸钠溶液的特性参数，也是整修氧化铝生产中一项重要技术指标，应根据氧化铝不同生产环节，控制不同的k值。
满足生产规定，达成最佳的经济技术效果。
第十节　影响么机功能的因素
影响么机产能的因素很多，除么机自身的因素外，尚有许多其他的外部影响因素。
1、入么物料，矿石的粘度及硬度，可么性。
矿石的矿物组成及其物理性质对球么机产能有很大的影响。矿石对矿采么参能有影响的物理性质如结晶特性，硬度、韧性等，矿石结构致密，晶体微小，硬度大的杏么度大。粗的矿石就比校难么。
2、矿采的细度，固含量
入么矿石的可么度相同，粒级相同，规定矿采细越细，因含量越高，矿采么的产能越低。
3、研磨体的装载量，级配
拜耳法氧化铝生产矿采么的么矿介质一般选用钢球，铸铁球。选择球的大小，取决于球的分子比重。给矿力度，矿石的可么度和所规定的等因素。么机填充率的大小直接影响么机的产能和质量和动力消耗，因此要合理的选择填充率。而多级配球比单一对么机参能和质量更有利。
4、各种入么物料的比例
入么的各种物料比例较同，矿采么产能高，反之，则减少。
5、拜耳法生产矿采么制由矿采么和　　组成闭路，由于这样可以避免对矿产品的过么观测。由于矿采么的物料通过能力有限，反砂量过多是不全程的，因此当进入矿采么的总矿量（原矿＋返矿）超过其能力，矿采么就会饱么。所以在一定的给矿量进要剩砂量。
6、么机转速，在临界转速以内，么机转速提高，有助于么机产能，效率提高。
第十一节　溶出的k影响因素
一、溶出的k为什么偏多。
1、调配使用量大有入么矿石加入量少，矿采固含低
2、溶出的生产条件不，蒸汽压力低，矿采中氧化铝没有溶出或溶出料温度控制过高已溶出的氧化铝又回到固相。
二、溶出的k为什么偏低
1、调配使用的加入量少而入么矿石加入量多，矿采固含高。
2、调配使用液中氧化铝本来就高，调配使用液k偏低在相同的固含上，溶出液k偏低，有效NaO低。
二、溶出液k高对生产的影响
溶出k高溶液的性好分离过小损失会小，但可导致高，导致分介，分介率下降，拜耳法循环效率下降，整修拜耳法生产水平下降或成本升高。
四、k低对生产影响
溶出液k低溶出液的性差，赤泥沉降过程水介损失会大，导致矿石单耗高，成本升高。溶出的k过低，将会导致时机结硬。影响正常生产组织。
第三章　高压溶出
第一节铝土矿高压溶出概述
铝土矿的溶出过程一般是在高压（高温）条件下进行的高压路出的目的就是苛性碱溶液迅速将铝土矿中的氧化铝溶出，制成铝酸钠溶液。工业生产中是用循环母液来溶出铝土矿的。为了加快氧化铝水和物（特别是一水硬铝石）的溶出速度，添加了石灰，并且把铝土矿、石灰、循环母液么制或矿采后在溶出设备中完毕溶出过程。
溶出工艺重要取决于铝土矿的化学成分以及矿物组成的类型；另一方面是生产粉状氧化铝还是生产沙状氧化铝，这也是一个重要的因素。
通常，解决三水铝石型铝土矿溶出温度一般是140－145度。并且用低浓度的溶液（160－180g/tNa2Ok）去溶出，其工厂通常是生产砂状氧化铝。
一水软铝石型土矿溶出温度至少需要200度。然而生产上实际采用温度一般为240－250度，溶出液的浓度通常是180－240g/tNa2Ok产品通常是粉状氧化铝。
高压溶出的作业方式和设备装置类型也很多，重要有直接加热高压溶出器组，间接加热高压溶出器组，管道溶出装置等。近年来管道化溶出技术大量用于拜耳法生产，溶出压力可以高达100个大气压，溶出过程，可以在几分钟内完毕，基建和生产费用可大幅度下降，从而使整个拜耳法生产的技术经济指标得到显著改善。
第二节　铝土矿的各种成份在溶出过程中的行为
拜耳法生产用的铝土矿，其中除各类型氧化铝水和物为有用的重要成分外，另一方面尚有镓等。重要杂质为氧化硅，氧化钛，氧化铁，碳酸盐，特别是氧化硅均为有害物质，有面物硫化物对拜耳法过程也有很大的影响。
溶出所用循环母液，其重要成份为苛性钠，铝酸钠及碳酸钠等。
这样复杂的成份在溶出过程中发生的反映也是非常复杂的。其中氧化铝水合物的溶出反映是之反映，虽然绝大部分杂质都进入赤泥中，但同时也有少量的杂质溶出于碱溶液中，杂质在溶出过程的反映也影响到氧化铝生产的技术经济指标。
一、氧化铝水合物溶出时的行为
各类型铝土矿中所含氧化铝水合物在适当的条件睛溶出时与循环母泫中的NaoH作用生成铝酸钠进入溶液中。
三水铝石型铝土矿的Al(oH)3与NaoH在常压下即可按下式反映：
Al(oH)3+NaoH+aq=NaAl(oH)4+aq
而五水软铝石型或一水硬铝石型铝土矿中的AloH在相应的高温（高压）及高碱浓度下溶出时发生下列反映：
AlooH+NaoH+aq=NaAl(oH)4+aq
含在某些一水硬铝石型铝土矿中的刚玉在一般工业高压溶出条件下与苛性钠不发生作用而残留于赤泥中。
反映产物铝柄钠在一定的苛性钠浓度和温度下者可以在苛性钠水溶液中稳定存在，形成铝酸钠溶液。以上是溶出过程的之反映。
三、氧化硅在溶出过程中的行为
SiO2在溶出过程的行为取决于它的矿物组成，溶出温度和溶出过程的时间。游离状态的SiO2和石英是在较高温度下，一般在150度以上才开始和铝酸钠溶液起反映。假如在低温下溶出三水铝石，SiO2总含量中以石英形态存在的寻部分将转移到赤泥中被　分离出去，这不会引起氧化铝和氧化钠的损失。
生产上称含水铝硅酸钠为钢硅渣，生产含水铝酸钠的反映为脱硅反映。而铝酸钠溶液中Al2O3和SiO2浓度的比值称为硅易指数，他是衡量铝酸钠溶液质量的一个