拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的方法是1887年由奧地利工程師K.J.Bayer 發(fā)明的,后人用其姓名命名了該種生產(chǎn)氧化鋁的方法。拜耳法的過程是鋁土礦經(jīng)破碎、濕磨后,在高溫高壓條件下以NaOH溶液溶出鋁土礦中的氧化鋁水合物,制成鋁酸鈉溶液。鋁酸鈉溶液在低溫下添加Al(OH)3作晶種,不斷地攪拌,溶液中的Al2O3就以Al(OH)3·3H2O析出,同時獲得Na2O·Al2O3摩爾比高的母液。所得分解母液經(jīng)過濃縮在高溫條件下溶出鋁土礦,使Al2O3溶解得鋁酸鈉溶液。交替上述兩個過程,即構(gòu)成拜耳法循環(huán),每循環(huán)一次就得到一批產(chǎn)品。拜耳法的實質(zhì)就是下一反應(yīng)在不同條件下的交替進(jìn)行,其反應(yīng)過程見式1.1。
Al2O3·xH2O+2NaOH+aq——2NaAl(OH)4 +aq (式1.1)
鋁土礦中的硅物質(zhì)與堿反應(yīng)生成不可溶的含水鋁硅酸鈉,即通常所說的鈉硅渣。鋁土礦中的鐵礦物在苛性堿溶液中最終變?yōu)槌噼F礦,赤鐵礦較為穩(wěn)定,300℃下不與堿反應(yīng)也不溶解,故與其它不溶物一起水洗排出,形成拜耳法赤泥。