Jelenleg három fő eljárás létezik a timföld előállítására világszerte: a Bayer-eljárás, a szinterezési eljárás és a Bayer{0}}szinterelési kombinált eljárás. A Bayer-eljárás domináns pozíciót foglal el, és a globális timföldgyártás több mint 95%-át teszi ki. Hazámban a Bayer-eljárással előállított timföld aránya szintén meghaladja a 90%-ot, és ez az arány fokozatosan növekszik.
1.1 Bayer Process Flow
A Bayer-eljárással történő timföldgyártás alapfolyamata magában foglalja a nyersérc-iszap elkészítését, a nagynyomású kilúgozást, a kilúgozott ércesszap hígítását és a vörösiszap leválasztását és mosását, a magkristályok lebontását, az alumínium-hidroxid elválasztását és mosását, az alumínium-hidroxid kalcinálását, az anyalúg-karbonát-monohidrátot és a nátrium-karbonát bepárlást.
Aprítás után a bauxitot mésszel és magpárologtató anyalúggal (keringető anyalúg) őrlik, így nyers ércesszap keletkezik. Ezután az Al2O3-ot magas hőmérsékleten kilúgozzák az ércből, így nátrium-aluminát oldatból és oldhatatlan maradékból (vörösiszapból) álló kimosódott ércesszap keletkezik. A zagyot vörösiszap mosófolyadékkal hígítjuk, majd ülepítő tartályban szétválasztjuk a nátrium-aluminát oldatot és a vörösiszapot. A vörösiszapot lemossák és egy vörösiszap-készletbe ürítik. A tisztított nátrium-aluminát oldatot alumínium-hidroxid oltókristályok hozzáadásával, alumínium-hidroxid kicsapásával bontják. Az anyalúgtól való elválasztás után az alumínium-hidroxidot mossuk és kalcináljuk, így megkapjuk a kész alumínium-oxidot. Az anyalúgot és a mosófolyadékot bepároljuk, bepároljuk, majd visszatesszük a következő bauxittétel feloldására. Az anyalúg elpárologtatása során bizonyos mennyiségű Na2CO3·H2O kikristályosodik és kicsapódik az anyalúgból. Ezt elválasztják és Ca(OH)2-vel kausztifikálják, így NaOH-oldatot kapnak, amelyet azután az elpárologtatott anyalúggal együtt a nedves malomba küldenek.
1.2 Szóda-mész szinterezési folyamat
A Bayer-eljárás előtt az alumínium-oxidot főként szintereléssel nyerték. A szinterezéssel előállított kész timföld rossz minősége, a bonyolult eljárás és a magas hőfogyasztás miatt azonban a Bayer-eljárás megjelenése után a szinterezési módszer fokozatosan megszűnt.
hazám bauxitja monohidrát gibbsit típusú, viszonylag alacsony minőségű. Ezért a korai szakaszban a timföldgyártás főként a szóda-mész szinterezési módszerrel vagy a Bayer-szinterelési kombinált eljárással történt. A technológiai fejlesztésekkel a Bayer-eljárás fokozatosan dominánssá vált.
A timföldgyártáshoz használt nátronmész szinterezési folyamat főként a nyersanyag-előkészítést, a szinterezést, a klinkerlúgozást, a szilítást, a karbonátos lebontást, a kalcinálást és a bomlási anyalúg elpárologtatását foglalja magában.
Nyersanyag-előkészítési szakasz: A bauxit nyersliszt bauxitból, mészkőből (vagy mészből), új szódabikarbónából (a folyamat lúgveszteségének kompenzálására szolgál), újrahasznosított anyalúgból és más újrahasznosított anyagokból áll.
Szinterezési szakasz: A nyers liszt magas hőmérsékleten történő szinterezése{0}} főként nátrium-aluminátot, nátrium-ferritet és kalcium-ortoszilikátot tartalmazó klinker előállítására.
Klinker kilúgozás: nátrium-aluminát átvitele a klinkerből oldatba, az oldhatatlan maradékok (vörösiszap) elkülönítése és mosása.
Szilikátlanítás: Az oldhatatlan vegyületek elkülönítése az oldatba belépő szilícium-dioxidtól magas -szilícium-dioxid-indexű nátrium-aluminát koncentrátum előállításához.
Karbonációs bomlás: A nátrium-aluminát oldat CO2-vel bomlik. A kicsapódott alumínium-hidroxidot elválasztjuk a nátrium-karbonát anyalúgtól, és az alumínium-hidroxidot mossuk. Az oldat egy része oltókristály-bomláson megy keresztül, így bizonyos folyamatkörülményekhez szükséges maró lúgos oldatot kapnak.
Kalcinálás: Az alumínium-hidroxidot alumínium-oxiddá kalcinálják.
A bomlási anyalúg elpárologtatása: A párolgás során a felesleges vizet eltávolítjuk. A bepárlás után nyert újrahasznosított anyalúgot nyersanyagzagy készítésére használják.
1.3 Bayer-Szinterezési kombinált folyamatfolyamat
A Bayer-eljáráson és a szinterezési eljáráson kívül a Bayer{0}}szinterelési kombinált eljárás is fontos szerepet játszott hazám timföldgyártásában. A bauxit kémiai összetételétől, ásványi összetételétől és egyéb körülményeitől függően a kombinált folyamat további három alapvető folyamatra oszlik: párhuzamos, soros és hibrid. Közülük a kínai timföldgyártók elsősorban a hibrid eljárást alkalmazzák.
A hibrid eljárás a soros és a párhuzamos folyamatokat kombináló módszer. A hibrid eljárás megköveteli, hogy a vörösiszap-klinker alumínium-szilícium aránya legalább 2,3 legyen. A hibrid feldolgozó üzem egy soros feldolgozó üzem és egy szinterező üzem kombinációjának tekinthető. Az alumínium-hidroxid egy részének szénfrakcionálással történő előállításával a Bayer-eljárás és a szinterezési eljárás gyártási kapacitása rugalmasan állítható.