鋁土礦實(shí)際上是指工業(yè)上能利用的，以三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石為主要礦物所組成的礦石的統(tǒng)稱(chēng)。它的應(yīng)用領(lǐng)域有金屬和非金屬兩個(gè)方面。金屬鋁是世界上僅次于鋼鐵的第二重要金屬，1995年世界人均消費(fèi)量達(dá)到3.29kg。由于鋁具有比重小、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、易于機(jī)械加工及其他許多優(yōu)良性能，因而廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)。全世界用鋁量最大的是建筑、交通運(yùn)輸和包裝部門(mén)，占鋁總消費(fèi)量的60%以上。鋁是電器工業(yè)、飛機(jī)制造工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和民用器具不可缺少的原材料。

        一、堿法  

        堿法工藝流程文字說(shuō)明： 
        堿法生產(chǎn)氧化鋁，是用堿（NaOH或Na2CO3）來(lái)處理鋁礦石，使鋁礦石中的氧化鋁轉(zhuǎn)變成鋁酸鈉溶液。礦石中的鐵、鈦等雜質(zhì)和絕大部分的硅則形成不溶解的化合物，將不溶解的殘?jiān)ǔ：写罅垦趸F，呈紅色，習(xí)慣上稱(chēng)為赤泥。）與溶液分離，經(jīng)洗滌后棄去或綜合利用，以回收其中的有用組分。純凈的鋁酸納溶液在合適的條件下分解析出氫氧化鋁，經(jīng)與母液分離、洗滌后進(jìn)行焙燒，得到氧化鋁產(chǎn)品。分解母液可循環(huán)使用，處理另一批礦石。 
        堿法生產(chǎn)氧化鋁又分為拜耳法、燒結(jié)法和拜耳法-燒結(jié)法聯(lián)合法等多種流程。  

        1  拜耳法  拜耳法是一種工業(yè)上廣泛使用的從鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的化工過(guò)程。由K.J.Bayer于1889-1892年提出的，一百多年來(lái)它已經(jīng)有了許多改進(jìn)。它適用于處理低硅鋁礦，尤其是在處理三水型鋁土礦時(shí)，具有流程簡(jiǎn)單，作業(yè)方便，產(chǎn)品質(zhì)量高，經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)。 
        拜耳法基本原理：用濃氫氧化鈉溶液將鋁土礦中的氧化鋁水合物轉(zhuǎn)化為鋁酸鈉，通過(guò)稀釋和添加氫氧化鋁晶種使氫氧化鋁重新析出，剩余的鋁酸鈉溶液也叫母液重新用于處理下一批鋁土礦，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)。下圖為拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的基本工藝流程圖，每個(gè)工廠由于條件不同，可能采用的工藝流程會(huì)稍有不同，但原則上它們沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。 
從拜耳法生產(chǎn)的基本工藝流程，可以把整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程大致分為如下主要的生產(chǎn)工序：原礦漿制備、高壓溶出、溶出礦漿的稀釋及赤泥的分離和洗滌、晶種分解、氫氧化鋁分級(jí)與洗滌、氫氧化鋁焙燒、母液蒸發(fā)及一水蘇打苛化等，具體流程如下圖所示。

        2  燒結(jié)法  
        堿石灰燒結(jié)法的基本原理是，使?fàn)t料中的氧化物經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)殇X酸鈉(Na2O·Al2O3)、鐵酸鈉(Na2O·Fe2O3)、原硅酸鈣(2CaO·SiO2)和鈦酸鈣(CaO·TiO2)用水或稀堿液溶出時(shí)，鋁酸鈉溶解進(jìn)入溶液，鐵酸鈉水解為NaOH和Fe2O3·H2O沉淀，而原硅酸鈣和鈦酸鈣不溶成為泥渣，分離除去泥渣后，得到鋁酸鈉溶液，再通入CO2進(jìn)行碳酸化分解，便析出Al(OH)3，而碳分母液(主要成分為Na2CO3)經(jīng)蒸發(fā)濃縮后可返回配料燒結(jié)，循環(huán)使用。Al(OH)3經(jīng)過(guò)焙燒即為產(chǎn)品Al2O3。 
堿石灰燒結(jié)法的特點(diǎn)：a適合于低A/S礦，A/S3～6；b流程復(fù)雜、能耗高、成本高；c產(chǎn)品質(zhì)量較拜耳法低。 

        3   聯(lián)合法  
        拜耳法和堿石灰燒結(jié)法是目前工業(yè)上生產(chǎn)氧化鋁的主要方法，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)和運(yùn)用范圍。而當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較大時(shí)，采用拜耳法和燒結(jié)法的聯(lián)合生產(chǎn)流程，可以兼有兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，而消除其缺點(diǎn)，取得比單一的方法更好的經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)可以更充分利用鋁礦資源。聯(lián)合法可分為并聯(lián)、串聯(lián)和混聯(lián)三種基本流程，它主要適用于A/S7～9的中低品位鋁土礦。 
        我國(guó)鋁土礦資源特點(diǎn)是高鋁高硅的中低品位的一水硬鋁石礦，采用的生產(chǎn)方法是燒結(jié)法和聯(lián)合法，聯(lián)合法中的拜耳法(溶出溫度高，苛性鈉濃度大)也不同于國(guó)外處理三水鋁石型鋁土礦的拜耳法(溶出溫度低，苛性鈉濃度小)，所以，我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)與國(guó)外相比能耗高，成本高。