轻金属冶炼厂设计(engineering design of light metal metallurgical plant)

以含铝和含镁的矿物或卤水为原料制取铝和镁的氧化物、氯化物，用热法或电冶炼法提取金属铝和镁的工厂设计。轻金属冶炼厂设计范围包括：氧化铝厂设计、铝电解厂设计、氟化盐厂设计、炭素厂设计和镁厂设计。炭素厂设计的产品方案中，除铝电解用炭素材料外，还包括钢铁冶金、化学工业所需的炭素制品，如电炉炼钢用石墨电极、炼铁高炉用炭块、铁合金生产用电极糊和食盐电解用的阳极板等。

轻金属冶炼厂设计主要内容包括：确定设计规模、产品方案、生产方法、生产车间组成和相应的辅助生产设施、公用设施、行政管理与生活福利设施等。

设计规模铝电解厂的设计规模一般大于10万t/a较为适宜；铝联合企业一般以铝电解厂的规模为基准，氧化铝厂的规模最少为铝电解厂的2.0～2.5倍，在铝矿石资源及电力供应有保证的条件下，最终规模一般不小于百万吨级；氟化盐厂规模为铝电解厂年产能力的0.03～0.06倍；炭素厂为铝电解生产提供阳极和阴极炭素制品时，其规模为电解铝年产量的0.55～0.65倍，供钢铁冶金和化工用炭素制品的炭素厂规模，根据市场需求而定。

产品方案轻金属冶炼厂的主要产品方案：铝电解厂为铝锭、铝坯；氧化铝厂为冶金级氧化铝和非冶金级氧化铝；氟化盐厂为冰晶石、氟化铝和氟化钠；镁厂为镁锭、镁环；炭素厂为糊类制品、焙烧制品和石墨化制品。

生产方法氧化铝以铝矿石为主要原料，采用化学法制取(见氧化铝厂设计)；金属铝以氧化铝加氟化盐作熔剂，用熔盐电解法制取(见铝电解厂设计)；金属镁的生产方法，分硅热还原法和电解法两类，以电解法为主，硅热还原法次之(见镁厂设计)；氟化盐和炭素制品的生产方法分别见氟化盐厂设计和炭素厂设计。

设计特点(1)铝、镁在冶炼过程中产生大量的有害气体和烟尘，铝电解过程中产生的氟化氢、沥青烟，镁冶炼过程中产生的氯、氯化氢和氯化残渣等，都是污染环境的有害物。设计中必须采取净化措施，保护环境卫生。(2)铝、铝电解需耗费大量电能，每吨电解镁耗电近13000～17000kw•h，每吨铝耗电13000～16500kw•h。铝厂和镁厂的设计和建设，必须有可靠和充裕的电源作保证。