拜耳--烧结联合法 (Bayer and sintering combined process)

拜耳法和烧结法并用的一种氧化铝生产方法。这是一种用于处理Al₂O₃ 与SiO₂比为5～7的中等品位铝土矿的较经济方法。这种方法的最大特点是可用烧结法系统所得的铝酸钠溶液来补充拜耳法系统中的碱损失。

工艺       有三种形式的拜耳--烧结联合法，即串联法、并联法和混联法。世界上只有美国、前苏联和中国采用拜尔一烧结联合法，美国采用串联法，前苏联采用并联法和串联法，中国采用混联法。

串联法    用拜耳法处理中等品位铝土矿，同时用烧结法处理拜耳法赤泥的氧化铝生产方法。用拜耳法处理含氧化硅较高的中等品位的铝土矿时，会有较多的氧化铝和碱损失于赤泥中。如果将拜耳法赤泥配入所需碳酸钠和石灰石后再进行烧结法处理，就可以以铝酸钠的形式回收其中氧化铝和碱，并把回收到的铝酸钠溶液并入拜耳法系统。这就可以降低碱耗，提高氧化铝的总回收率，并用纯碱来补充拜耳法系统的苛性碱损失。串联法是1931年在苏联最先研究成功的，二次世界大战期间，美国由于海外高品位铝土矿供应中断，不得已采用这种方法处理其本国含SiO₂ 12％～14％的三水铝石型铝土矿。战后用串联法生产氧化铝的工厂保留下来。串联法流程如图1。

并联法       以拜耳法处理高品位铝土矿，同时以烧结法处理低品位铝土矿的氧化铝生产方法。也有用烧结法系统处理高品位铝土矿的。烧结炉料中不配石灰石，进行所谓两组分炉料即铝土矿与碳酸钠的烧结。并联法也是20世纪30年代在苏联最先研究成功，主要目的是通过烧结来苛化纯碱，并且用比较便宜的纯碱来替代较贵的苛性碱。并联法流程如图2。

混联法        用拜耳法处理高品位铝土矿、拜耳法赤泥加低品位铝土矿共同烧结的氧化铝生产方法。20世纪60年代后期，中国在处理低铁铝土矿时，拜耳法赤泥烧结配入的纯碱量不足以补充拜耳法系统的碱损失，于是采用拜耳法赤泥加入低品位铝土矿共同烧结的方法来扩大碱的来源。烧结法系统所产的铝酸钠溶液除补充拜耳法系统的碱耗外，多余的部分通过碳酸化分解产出氢氧化铝。混联法实际上相当于一个串联法厂与一个烧结法厂同时在生产，其工艺流程如图3。

工艺特点        有：(1)生产过程中的全部碱损失都用价格较低的碳酸钠补充，不消耗苛性碱；(2)加种子分解母液蒸发时析出的一水碳酸钠直接送往烧结法系统配料，因而可免除了拜耳法的碳酸钠苛化工序以及可免除苛化所得稀碱液的蒸发过程；(3)一水碳酸钠吸附的有机物在炉料烧结过程中被烧掉，避免或减轻了有机物对拜耳法生产的不良影响；(4)烧结法系统苛性比a_K  较低的溶液加入拜耳法溶液中，有利于提高铝酸钠的分解速度和制取砂状氧化铝产品。

展望          由于烧结过程要消耗大量的热能，因而拜耳--烧结联合法仍然是一种高能耗的氧化铝生产方法。例如国际上所用的一些拜耳法生产lt Al₂O₃的能耗为9．58GJ，而混联法能耗为38．24GJ，串联法能耗为9GJ。到20世纪80年代后，世界上一些国家都在开发能耗低、生产流程简单的氧化铝生产新方法。这些新方法有拜耳-高压水化学法联合法和拜耳-水热法联合法，它们在未来有可能逐渐取代拜耳-烧结联合法。