輕金屬冶煉廠設(shè)計(jì)(engineering design of light metal metallurgical plant)

以含鋁和含鎂的礦物或鹵水為原料制取鋁和鎂的氧化物、氯化物，用熱法或電冶煉法提取金屬鋁和鎂的工廠設(shè)計(jì)。輕金屬冶煉廠設(shè)計(jì)范圍包括：氧化鋁廠設(shè)計(jì)、鋁電解廠設(shè)計(jì)、氟化鹽廠設(shè)計(jì)、炭素廠設(shè)計(jì)和鎂廠設(shè)計(jì)。炭素廠設(shè)計(jì)的產(chǎn)品方案中，除鋁電解用炭素材料外，還包括鋼鐵冶金、化學(xué)工業(yè)所需的炭素制品，如電爐煉鋼用石墨電極、煉鐵高爐用炭塊、鐵合金生產(chǎn)用電極糊和食鹽電解用的陽極板等。

輕金屬冶煉廠設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：確定設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)車間組成和相應(yīng)的輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用設(shè)施、行政管理與生活福利設(shè)施等。

設(shè)計(jì)規(guī)模鋁電解廠的設(shè)計(jì)規(guī)模一般大于10萬t/a較為適宜；鋁聯(lián)合企業(yè)一般以鋁電解廠的規(guī)模為基準(zhǔn)，氧化鋁廠的規(guī)模最少為鋁電解廠的2.0～2.5倍，在鋁礦石資源及電力供應(yīng)有保證的條件下，最終規(guī)模一般不小于百萬噸級；氟化鹽廠規(guī)模為鋁電解廠年產(chǎn)能力的0.03～0.06倍；炭素廠為鋁電解生產(chǎn)提供陽極和陰極炭素制品時(shí)，其規(guī)模為電解鋁年產(chǎn)量的0.55～0.65倍，供鋼鐵冶金和化工用炭素制品的炭素廠規(guī)模，根據(jù)市場需求而定。

產(chǎn)品方案輕金屬冶煉廠的主要產(chǎn)品方案：鋁電解廠為鋁錠、鋁坯；氧化鋁廠為冶金級氧化鋁和非冶金級氧化鋁；氟化鹽廠為冰晶石、氟化鋁和氟化鈉；鎂廠為鎂錠、鎂環(huán)；炭素廠為糊類制品、焙燒制品和石墨化制品。

生產(chǎn)方法氧化鋁以鋁礦石為主要原料，采用化學(xué)法制取(見氧化鋁廠設(shè)計(jì))；金屬鋁以氧化鋁加氟化鹽作熔劑，用熔鹽電解法制取(見鋁電解廠設(shè)計(jì))；金屬鎂的生產(chǎn)方法，分硅熱還原法和電解法兩類，以電解法為主，硅熱還原法次之(見鎂廠設(shè)計(jì))；氟化鹽和炭素制品的生產(chǎn)方法分別見氟化鹽廠設(shè)計(jì)和炭素廠設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)(1)鋁、鎂在冶煉過程中產(chǎn)生大量的有害氣體和煙塵，鋁電解過程中產(chǎn)生的氟化氫、瀝青煙，鎂冶煉過程中產(chǎn)生的氯、氯化氫和氯化殘?jiān)?，都是污染環(huán)境的有害物。設(shè)計(jì)中必須采取凈化措施，保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生。(2)鋁、鋁電解需耗費(fèi)大量電能，每噸電解鎂耗電近13000～17000kw•h，每噸鋁耗電13000～16500kw•h。鋁廠和鎂廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)，必須有可靠和充裕的電源作保證。