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拜耳法（英語：Bayer process）是一種工業上廣泛使用的從鋁土礦生產氧化鋁的化工過程。1887年由奧地利工程師卡爾·約瑟夫·拜耳發明，其基本原理是用濃氫氧化鈉溶液將氫氧化鋁轉化為鋁酸鈉，通過稀釋和添加氫氧化鋁晶種使氫氧化鋁重新析出，剩餘的氫氧化鈉溶液重新用於處理下一批鋁土礦，實現了連續化生產。今日，世界上95%的鋁業公司都在使用拜耳法生產氧化鋁。

背景

鋁土礦是最重要的一種鋁礦石，其中主要有三種含鋁物質：三水鋁石（Al(OH)3）、一水硬鋁石（α-AlO(OH)）和勃姆石（γ-AlO(OH)），總的含鋁量為40%-75%。此外，還含有針鐵礦、赤鐵礦、高嶺土（含二氧化硅）和少量的二氧化鈦。 拜耳法的目的就是除去鋁土礦中的鐵、硅、鈦等雜質，將幾種含鋁物質轉化為氧化鋁。

發展歷史與前景

1855年法國化學家路易·勒夏特列首先提出了將鋁土礦和碳酸鈉的Na2CO3混合物加熱到1200°C，形成鋁酸鈉，之後將二氧化碳通入鋁酸鈉的溶液產生氫氧化鋁的辦法。1880年代俄國纖維工業需要大量氧化鋁作媒染劑，在聖彼得堡工作的德國化學家卡爾·約瑟夫·拜耳提出了拜耳法並申請了專利，其最重要的改進有兩點，一是發現只要添加氫氧化鋁晶種，氫氧化鋁會從稀釋後的鹼液中慢慢沉澱出來；二是剩餘鹼液可以回收，提高濃度重新處理新的鋁土礦，實現了連續生產。拜耳法提出後不久就取代了勒夏特列的辦法，並和霍爾-埃羅過程連用，極大地提高了鋁的產量。

拜耳法的經濟效益由幾點決定，一是鋁土礦中所含三水鋁石的比例，所含三水鋁石越多，能源的消耗就越小；二是鋁土礦中的鋁硅比例，拜耳法將二氧化硅轉化為水合鋁硅酸鈉，這一過程中損失了氧化鋁和氫氧化鈉，隨着鋁硅含量高的鋁土礦儲量逐漸匱乏，這一過程中損失的氧化鋁和氫氧化鈉也逐漸升高，已有研究者和公司提出了拜耳法結合燒結法的改進方案。此外拜耳法會導致部分氫氧化鈉進入赤泥，給赤泥帶來了強腐蝕性，其PH高達11-12，這帶來了嚴重的環境問題，比如2010年匈牙利艾卡煉鋁廠赤泥堆場決堤，儲存的赤泥沖入七個村莊，造成慘劇。

視頻

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