DE69005643T2

DE69005643T2 - Verfahren zur kalzinierung von aluminiumoxiddreihydrat zur herstellung von aluminiumoxid und einrichtung dafür.

Info

Publication number: DE69005643T2
Application number: DE69005643T
Authority: DE
Inventors: Dennison Fulford
Original assignee: Alcan International Ltd Canada
Current assignee: Rio Tinto Alcan International Ltd
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-11-24
Also published as: AU645509B2; EP0502896B1; ES2047956T3; EP0502896A1; AU6754590A; JPH05503064A; CA2069628A1; DE69005643D1; WO1991008173A1; US5286472A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Aluminiumoxid, und insbesondere die Herstellung von Aluminiumoxid mit minimalen Kosten für externe Energie.

Stand der Technik

Aluminiumoxid wird in großen Mengen aus dem Mineral Bauxit erzeugt. Bei dem typischen, kommerziell eingesetzten Verfahren wird Bauxit in Kochern unter Verwendung von Laugenflüssigkeiten bei erhöhten Temperaturen aufgelöst. Die Lösung aus den Kochern wird nach Entfernen unlöslicher Waschverluste gekühlt und geimpft, zur Ausfällung von Aluminiumoxidtrihydrat. Dieses Trihydrat wird aus den verbrauchten Laugen ausgefiltert, gewaschen und dann durch Hochtemperatur-Kalzinierung in hochwertiges Aluminiumoxid umgewandelt, welches ein Rohmaterial für die Herstellung von Aluminiummetall mittels Elektrolyse darstellt. Zusätzlich zu chemisch gebundenem Wasser enthält das gefilterte und gewaschene Trihydrat eine beträchtliche Menge an nicht gebundener Feuchtigkeit.
Bei Systemen nach dem Stand der Technik sind erhebliche Brennstoffmengen dafür erforderlich, ungebundenes Wasser zu verdampfen und das getrocknete Aluminiumoxidtrihydrat zu erhitzen, wodurch es eine Reihe kristalliner Zwischenformen durchläuft, bevor es die endgültige, wasserfreie und inerte Aluminiumoxidform erreicht. Infolge von Anforderungen an die Reinheit wird für diesen Zweck normalerweise ein kostbarer Brennstoff, wie Erdgas oder Heizöl mit niedrigem Aschegehalt, verwendet. Derartige Brennstoffe sind teuer und werden in Zukunft selten sein.
Es gibt einige Versuche zur Energieeinsparung, und beispielsweise beschreibt das U.S.-Patent 4 224 288, welches am 23. Sept. 1980 an Potter ausgegeben wurde, ein Verfahren, bei welchem das feuchte Aluminiumoxidtrihydrat dadurch getrocknet wird, daß es indirekt durch Dampf erhitzt wird, der von dem Vorkoch- und Laugerückgewinnungssystem erhalten wird.
Diettrich beschreibt im U.S.-Patent 3 529 356 einen stufenförmigen Wirbelbett-Wärmeaustausch zum Entwässern von Aluminiumoxidhydraten. In diesem System werden Ofenauspuffgase als die Wärmequelle in den Wärmetauscherstufen verwendet, um das ankommende Aluminiumoxidtrihydrat vorzuheizen.
Bei den vorbekannten Verfahren wurde eine Energieeinsparung nur bei einzelnen Teilen des Gesarntsystems vorgenommen, und es erfolgte kein Versuch, ein optimales, energiesparendes System zu finden. Zwar kann der thermische Wirkungsgrad einiger der bekannten Kalzinierungsverfahren verhältnismäßig hoch sein, jedoch ist bei derartigen Verfahren der Wirkungsgrad schlecht, mit welchem die Fähigkeit der Energie zur Leistung von Arbeit eingesetzt wird.
Eine Analyse der Reaktionen, die während der Kalzinierung von Aluminiumoxidtrihydrat zu Aluminiumoxid ablaufen, ergibt, daß der bei weitem größte Teil der Wärmeenergie nur bei niedrigen bis mittleren Temperaturen erforderlich ist, also unterhalb von 500ºC, und daß nur ein relativ kleiner Anteil der Gesamtwärmeeingabe bei hohen Temperaturen in der Größenordnung von 500 bis 1100ºC erforderlich ist und wenig verbraucht wird. Die Niedrigtemperaturenergie unterhalb von 500ºC wird hauptsächlich dafür verbraucht, gebundenes Wasser zu entfernen, wogegen die hohen Temperaturen die ungebundene Wärme zur Temperaturerhöhung der Zwischenstufen-Aluminiumoxide bis zu der Temperatur zur Verfügung stellen, bei welcher eine Rekristallisation zu den geforderten inerteren Erzeugnisformen auftritt. Der tatsächliche Wärmeverbrauch, der in diesen endgültigen Schritten auftritt, hat sich als klein herausgestellt, und tatsächlich ergibt sich die endgültige Rekristallisierung als in gewissern Ausmaß exotherm.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Gesamtwärmetauschersystems, welches sich der voranstehenden Reaktionstemperaturanalyse bedient.

Beschreibung der Erfindung

Es hat sich nun herausgestellt, daß der Wirkungsgrad des Kalzinierungssystems dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß ein Gesamtwärmetauschersystem eingesetzt wird, bei welchem das Aluminiumoxidhydrat stufenweise in mehreren Wärmetauscherstufen aufgeheizt wird, auf sequentiell höhere Temperaturen, welche sich den Kalzinierungstemperaturen nähern, und dann einem Kalzinierofen zur endgültigen Umwandlung in Aluminiumoxid zugeführt wird, und das kalzinierte Aluminiumoxid in mehreren Wärmetauscherstufen gekühlt wird, wobei Wärme vön den Kühlstufen für kalziniertes Aluminiumoxid den Heizstufen für Aluminiumoxidhydrat bei einer Temperatur in jeder Stufe zugeführt wird, die nur geringfügig höher ist als die Temperatur einer Heizstufe, bei welcher in dieser Stufe die Wärme erforderlich ist und/oder verbraucht wird.
Bei dem Kalzinierverfahren, auf welches sich die vorliegende Erfindung bezieht, gibt es vier grundlegende Heizstufen, die zwischen dem feuchten Aluminiumoxidtrihydrat und dem Endprodukt aus kalziniertem Aluminiumoxid ausgeführt werden müssen. Diese Stufen sind:

1. Anfängliche Trocknung

Dies stellt einen Vortrocknungsschritt dar, der zum Entfernen ungebundener Feuchtigkeit von feuchtem Aluminiumoxidtrihydrat durchgeführt wird. Er erfolgt typischerweise bei einer Temperatur von etwa 100ºC oder weniger und verbraucht beträchtliche Mengen an Wärmeenergie.

2. Entfernen gebundenen Wassers

Das trockene Aluminiumoxidtrihydrat wird auf mittlere Temperaturen erhitzt, um chemisch gebundenes Wasser zu entfernen. Das gebundene Wasser wird gewöhnlich vollständig unterhalb von 500ºC entfernt, und kann in einigen Fällen vollständig bei Temperaturen unterhalb von 300ºC entfernt werden. Diese Stufe stellt einen Hauptverbraucher von Wärmeenergie dar.

3. Kristallinie Zwischenformen

Nachdem das chemisch gebundene Wasser entfernt wurde, wird ungebundene Wärme bei steigenden Temperaturen zur Verfügung gestellt, um das Aluminiumoxid so zu ändern, daß es eine Reihe kristalliner Zwischenformen oder phasen durchläuft, und die Temperatur nur etwas unterhalb der Kalzinierung erhöht wird. Diese Änderungen verbrauchen eine verhältnismäßig geringe Wärmemenge.

4. Kalzinierofen

Das kristalline Aluminiumoxid-Zwischenprodukt wird einer Kalzinierungstemperatur oberhalb von 900ºC ausgesetzt, um das engültige wasserfreie, inerte Aluminiumoxid zu bilden. Die endgültigen Rekristallisierungsstufen sind in gewissem Ausmaß exotherm.
Die Stufen des Entfernens gebundenen Wassers von dem oberflächlich trockenen Aluminiumoxidtrihydrat und das Erhitzen des Hydrats über kristalline Zwischenformen werden durch einen stufenweise ablaufenden Heizvorgang in mehreren Wärmetauscherstufen durchgeführt. Dies erfolgt vorzugsweise in einer kaskadengeschalteten Wirbelschichtbett-Heizeinheit, und zur Erhöhung der Temperatur des Hydrats von etwa 100ºC auf etwa 800 bis 1000ºC werden vorzugweise etwa acht bis zehn Kaskadenstufen eingesetzt.
Das wasserfreie, inerte Aluminiumoxid wird aus dem Kalzinierofen bei einer Temperatur von etwa 900 bis 1100ºC ausgestoßen, und dieses heiße, kalzinierte Erzeugnis stellt eine Quelle einer sehr großen Menge ungebundener Wärmeenergie dar. Um diese Wärmeenergie vollständig zu nutzen, wird das heiße, kalzinierte Aluminiumoxid vorzugsweise in einem zweiten kaskadengeschalteten Wirbelschichtbett gekühlt, welches in enger Nähe zum Heiz-Wirbelschichtbett angeordnet ist. Besonders bevorzugt wird das Kühl-Kaskadenbett direkt unterhalb des Heiz-Kaskadenbettes im Gegenstrom angeordnet, so daß der heißeste Abschnitt der Heizkaskade oberhalb des heißesten Abschnitts der Kühlkaskade liegt, und der kühlste Abschnitt der Heizkaskade direkt oberhalb des kühlsten Abschnitts der Kühlkaskade liegt. Bei dieser Anordnung sind Wärmetauschereinrichtungen zwischen den benachbarten Abschnitten der beiden Kaskadenabschnitte vorgesehen. Mit anderen Worten sind die heißesten Abschnitte jedes Kaskadensystems durch eine Wärmetauschereinheit verbunden, und es sind zusätzliche Wärmetauschereinheiten zwischen jedem benachbarten Paar von Abschnitten bis herunter zu den kältesten Abschnitten der beiden Kaskadensysteme vorgesehen. Damit ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen benachbarten Heiz-Kaskadenabschnitten und Kühl-Kaskadenabschnitten erfolgt, sollte jeder Heiz-Kaskadenabschnitt eine etwa 100 bis 150ºC oder mehr höhere Temperatur aufweisen als der benachbarte Kühl-Kaskadenabschnitt, mit welchem er zum Zwecke des Wärmeaustausches verbunden ist.
Die Wärmetauschereinheiten zwischen benachbarten Kaskadenabschnitten können unter bekannten Vorrichtungen ausgewählt werden. Zwar kann jedes Standardwärmetauschersystem verwendet werden, welches die geforderten Temperaturen aushält, jedoch hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, Wärmeübetragungsrohre oder Wärmesyphone, die in Bündeln angeordnet sind, zwischen benachbarten Abschnitten zu verwenden. Einzelheiten derartiger Wärmeübertragungsrohre sind beschrieben in Dunn & Reay "Heat Pipes", Pergamon Press, 1976. Für einen Wärmetausch am unteren Temperaturende des Systems kann Edelstahl als Rohrmaterial und Wasser als Arbeitfluid verwendet werden. Bei höheren Temperaturen in der Nähe von 1000ºC werden vorzugsweise Rohre aus Hastelloy mit Natrium als Arbeitsfluid eingesetzt.
Bei dem Wärmetauschersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die ungebundene Wärme, die zur Temperaturerhöhung des Aluminiumoxids durch die kristallinen Zwischenformen oder -phasen und bis zu einer Temperatur von 900 bis 1000ºC erforderlich ist, vollständig durch Wärmeaustausch von der Kühlkaskade geliefert werden. Auch ein Teil der Wärmeenergie, die zum Entfernen des chemisch gebundenen Wassers bei niedrigeren Temperaturen erforderlich ist, kann durch Wärmeaustausch von der Kühlkaskade geliefert werden. Da allerdings das Entfernen chemisch gebundenen Wassers einen derartigen Hauptverbraucher von Wärmeenergie in dem System darstellt, ist in dieser Stufe einige externe Wärmeenergie erforderlich, und diese kann bequem durch Rohrschlangen geliefert werden, die in geeignete Stufen der Wirbelschichtbett-Heizkaskade eingetaucht sind, und durch welche Dampf oder ein anderes Wärmeübertragungsmedium zirkuliert. Dieser Dampf kann von einem Anlagendampfsystem erhalten werden, oder als Dampf von einem dampfgetriebenen Generator zur Erzeugung elektrischen Stroms. Die Heizrohrschlangen können an mehreren Punkten entlang dem Niedertemperaturende des Systems eingesetzt werden, beispielsweise durch aufeinanderfolgende Bereitstellung einer Niederdruckdampf-Rohrschlange, einer Mitteldruckdampf-Rohrschlange und einer Hochdruckdampf-Rohrschlange.
Wenn den Rohrschlangen Dampf von einem dampfgetriebenen elektrischen Stromerzeugungsgenerater zugeführt wird, so wird vorzugsweise Dampf bei hohem Druck erzeugt und zum Antrieb einer Dampfturbine verwendet. Dann wird von der Turbine bei unterschiedlichen Drucken, die mit den Drucken verträglich sind, die für die gewünschte Temperatur in jeder Heizrohrschlange erforderlich sind, Dampf abgezogen. Billige, nicht kostbare Brennstoffe, können zur Erzeugung der Hochdruckdampfes zum Antrieb der Turbine eingesetzt werden.
Da die Heiz- und Kühlkaskaden Wirbelschichtbetten darstellen, wird Wirbelluft durch die Kaskaden geleitet, und diese Luft nimmt Wärme auf. Diese erhitzte Luft aus den Kaskaden kann bequem in einem Vortrockner für die anfängliche teilweise oder vollständige Trocknung der Aluminiumoxidtrihydrats verwendet werden, um ungebundene Feuchtigkeit zu entfernen.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kalziniereinheit kann bequem ein kleiner Wirbelschichtbettofen sein. Wirbel- und Verbrennungsluft wird dem Kalzinierofen zusammen mit einem kostbaren Brennstoff zugeführt, beispielsweise Erdgas oder Heizöl mit niedrigem Aschegehalt. Der Brennstoff wird innerhalb des Ofens verbrannt, um die Wärmeerhöhung zu liefern, die zur Erhöhung der Temperatur der Aluminium oxids erforderlich ist, welches von der Heizkaskade ausgestoßen wird, bis zum Kalzinierbereich. Aus dem Kalzinierofen werden sehr heiße Auspuffgase ausgestoßen, und diese stellen eine zusätzliche Quelle von Wärmeenergie dar. Daher wird vorzugsweise ein Wärmeaustausch zwischen den heißen Auspuffgasen von dem Kalzinierofen und der Wirbelverbrennungsluft durchgeführt, die in den Kalzinierofen eintritt. Die Auspuffgase können den Kalzinierofen beispielsweise bei einer Temperature in der Größenordnung von 1000ºC verlassen, und können dazu verwendet werden, die Wirbel- und Verbrennungsluft, die in den Kalzinierofen eintritt, unter Verwendung bekannter Wärmetauschersysteme auf annähernd 850ºC zu erwärmen.
Es gibt zahlreiche Vorteile und Vorzüge, die sich mit dem erfindungsgemäßen System erzielen lassen. Zuerst sind nur sehr geringe Mengen zusätzlichen Brennstoffs erforderlich, um die Temperatur des Aluminiumoxids auf Kalziniertemperaturen anzuheben, und da die Temperatur der ankommenden Hydratteilchen in vielen kleinen Schritten erhöht wird, statt in wenigen, sehr großen Temperatursprüngen, wie bei existierenden Anlagen, wird eine thermische Schockeinwirkung auf die Teilchen wesentlich verringert. Ein derartiger thermischer Schock kann zum Bruch der Teilchen führen, der durch explosionsartige Freigabe verdampfter Flüssigkeitseinschlüsse hervorgerufen wird. Weiterhin weist im Vergleich mit existierenden Systemen das System gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlich verringerte Gasgeschwindigkeiten auf, was die Teilchenreibungsabnutzung und den Verschleiß des Systems verringert.
Ein weiterer Vorzug des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Auspuffgase von dem Kalzinierofen nur sehr geringe Feuchtigkeitsanteile enthalten, die von dem Brennstoff erzeugt werden, der dem Kalzinierofen zugeführt wird. Infolge der geringen, an diesem Punkt zugeführten Brennstoffmenge, enthalten darüberhinaus die Auspuffgase nur sehr kleine Schwefelmengen. Dies reduziert wesentlich die Korrosionswirkungen in dem Rückgewinnungssystem und dem Wärmetauschersystem hinter dem Kalzinierofen. Auch die Korrosion in dem Hydrat-Vortrockner ist verringert, da die Wirbelschichtluft Feuchtigkeit enthält, jedoch keine Schwefelverbindungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wärmerückgewinnungssystems in einer Anlage zur Herstellung von Aluminiumoxid ist.

Die beste Art der Ausführung der Erfindung

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das System einen Vortrockner 10 zum Trocknen feuchten Hydrats auf, eine Heizkaskade 11, einen Kalzinierofen 12, einen Gas-Gas-Wärmetauscher 13, und eine Kühlkaskade 14.
Feuchtes Hydrat 15 bei einer Temperatur von etwa 50ºC wird einer Trocknereinheit 10 zugeführt, in welcher es in Berührung mit einem Luftstrom 16 gebracht wird, der eine Temperatur von zumindest 100ºC aufweist. Die Luft verläßt den Vortrockner 10 über die Auslaßleitung 36 bei einer Temperatur von etwa 70ºC.
Das trockene Hydrat in Form von Aluminiumoxidtrihydrat wird über die Auslaßleitung 37 ausgestoßen und tritt in das obere Ende einer kaskadierten Wirbelschichtbetteinheit 11 ein. Diese Einheit ist ein bekannter Typ zum Heizen oder Kühlen teilchenförmigen Materials und umfaßt mehrere Kaskadenabschnitte mit einer luftdurchlässigen Bodenanordnung 40, durch welche Wirbelschichtluft gelangt. Die Wirbelschichtluft wird durch Einlaßleitung 17 eingeführt und durch Auslaßleitung 16 ausgestoßen. Wärme wird an die Heizkaskade 11 von der Kühlkaskade 14 über Wärmeübertragungseinheiten 18 übertragen.
Diese Wärmeübertragungseinheiten 18 sind Bündel von Heizröhren der voranstehend genannten Art, und es stellt sich heraus, daß sie im wesentlichen vertikal zwischen benachbarten Kaskadenabschnitten der Einheiten 11 und 14 angeordnet sind. Zur Vereinfachung sind nur zwei Wärmeübertragungsrohre 18 dargestellt, jedoch wird darauf hingewiesen, daß bei dieser bestimmten Ausführungsform neun Wärmeübertragungseinheiten, von denen jede aus einem Bündel von Wärmeübertragungsrohren besteht, die neun Heizkaskadenabschnitte mit den neun Kühlkaskadenabschnitten verbinden.
Weitere Wärme kann dem Niedertemperaturende des Heizkaskadenabschnitts 11 über eingetauchte Heizrohrschlangen 20, 20a und 20b zugeführt werden. Die Rohrschlange 20 an dem Ende mit niedrigster Temperatur wird mit Niederdruckdampf versorgt, während die Rohrschlange 20a mit Dampf auf mittlerem Druck versorgt wird, und die Rohrschlange 20b mit Hochdruckdampf.
Während des Durchgangs durch das Kaskaden-Wirbelschichtbett 11 verliert das Aluminiumoxidtrihydrat zuerst sein chemisch gebundenes Wasser und gelangt dann durch eine Reihe kristalliner Zwischenformen. Dieses Aluminiumoxid auf einer Temperatur von etwa 900 bis 1000ºC wird von dem unteren Ende des Kaskaden-Wirbelschichtbettes 11 über die Auslaßleitung 21 in die Kalzinierofeneinheit 12 ausgestoßen. Innerhalb der Kalzinierofeneinheit wird weitere Wärme mit Hilfe flüssigen Brennstoffs 22 und Verbrennungsluft 23 zugeführt, was die Temperatur auf etwa 950 bis 1100ºC ansteigen läßt. Diese Verbrennungsluft wird durch den Einlaß 32 eingesaugt und in dem Wärmetauscher 13 vorgeheizt.
Das wasserfreie, inerte Aluminiumoxiderzeugnis, welches in dem Kalzinierofen gebildet wird, wird durch die Auslaßleitung 24 ausgestoßen und gelangt in einen Fliehkraft-Staubabscheider 25, wobei die Feinstoffe durch die Leitung 28 und den Fliehkraft-Staubabscheider 29 abgezogen werden. In dem Fliehkraft-Staubabscheider 29 werden die Feinteilchen von den Auspuffgasen abgetrennt, wobei die Feinteilchen über die Leitung 30 in den Einlaß zum Kalzinierofen und/oder zum Auslaß des Kalzinierofens zurückgeführt werden, und das Auspuffgas über die Leitung 31 durch den Wärmetauscher 13 und durch die Auslaßleitung 33 herausgeleitet wird, wobei dieses Auspuffgas zum Vorheizen der Einlaßluft 32 innerhalb des Wärmetauschers 13 dient.
Das Aluminiumoxiderzeugnis vom Boden des Fliehkraft-Staubabscheiders 25 kann teilweise zum Kalzinierofen 12 über die Leitung 26 zurückgeführt werden, wobei der Rest über die Leitung 27 in das obere Ende einer Kühlkaskade 14 eingegeben wird. Diese Einheit weist mehrere Kaskadenabschnitte in der Art der Heizkaskade 11 auf, wobei die Wirbelschichtluft durch die Leitung 34 zugeführt, und das Erzeugnis durch die Leitung 35 ausgestoßen wird. Das Erzeugnis gelangt in die Kühlkaskade 14 bei etwa 950 bis 1100ºC und verläßt sie bei etwa 150ºC.
Zwar wurde bei der voranstehenden Beschreibung die vorliegende Erfindung in bezug auf eine ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, und zu Erläuterungszwecken wurden zahlreiche Einzelheiten angegeben, jedoch wird es Fachleuten auf diesem Gebiet deutlich werden, daß für die Erfindung zusätzliche Ausführungsformen möglich sind, und daß sich bestimmte, hier beschriebene Einzelheiten beträchtlich ändern lassen, ohne von dem Grundprinzip der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid mit den Schritten der Herstellung von Feuchtigkeit enthaltendem Aluminiumoxidtrihydrat, Trocknen des Aluminiumoxidtrihydrats zur Verringerung von dessen Gehalt an ungebundener Feuchtigkeit, und Erhitzen des getrockneten Aluminiumoxidtrihydrats, bei welchem dieses eine Reihe kristalliner Zwischenformen durchläuft, bevor es die endgültige, wasserfreie und inerte Aluminiumoxidform erreicht,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Aluminiumoxidhydrat stufenweise in mehreren Kaskaden-Wirbelschichtbett-Wärmetauscherstufen auf sequentiell höhere Temperaturen erhitzt wird, die sich den Kalzinierungstemperaturen annähern, und dann einem Kalzinierofen zur endgültigen Umwandlung in Aluminiumoxid zugeführt wird, und das kalzinierte Aluminiumoxid in mehreren Kaskaden-Wirbelschichtbett-Wärmetauscherstufen gekühlt wird, wobei Wärme von den Kühlstufen für das kalzinierte Aluminiumoxid an die Heizstufen für das Aluminiumoxidhydrat durch Wärmeaustausch zwischen Kaskaden-Kühlstufen und Kaskaden-Heizstufen zugeführt wird, so daß die heißeste Stufe der Kaskaden-Kühlstufen zum Wärmetausch mit der heißesten Stufe der Kaskaden-Heizstufe verbunden ist, und aufeinanderfolgende Stufen der Kaskaden-Kühlstufen zum Wärmeaustausch mit aufeinanderfolgenden Stufen der Kaskaden-Heizstufen bis herunter zu den kältesten Stufen verbunden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Heizkaskade oberhalb der Kühlkaskade angeordnet ist, und jede Stufe der Heizkaskade mit jeder Stufe der Kühlkaskade durch Wärmetauschereinrichtungen verbunden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem jede Kühlkaskadenstufe sich auf einer Temperatur befindet, die zumindest 100ºC höher ist als die Temperatur der Heiz-Kaskadenstufe, mit welcher sie verbunden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem sich jede Kühlkaskadenstufe auf einer Temperatur befindet, die etwa 100 bis 150º höher ist als die Temperatur der Heizkaskadenstufe, mit welcher sie verbunden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem jede Wärmetauschereinrichtung ein Bündel von Wärmeübertragungsrohren oder Wärmesyphonen aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem zusätzliche Wärmestufen mit niedriger Temperatur der Heizkaskade mittels eingetauchter Wärmetauscherrohrschlangen zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem Dampf den eingetauchten Wärmetauscherrohrschlangen als Abdampf von einem dampfgetriebenen Generator zur Erzeugung elektrischen Stroms zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem der Dampf durch Verbrennung eines billigen, nicht kostbaren Brennstoffs erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das feuchte Aluminiumoxidtrihydrat mittels warmer Wirbelschichtluft getrocknet wird, die von den Kühl- und Heizkaskaden abgegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem heißes Auspuffgas von dem Kalzinierofen zum Vorheizen der Verbrennungs- und Wirbelschichtluft verwendet wird, die dem Kalzinierofen zugeführt wird.

11. Vorrichtung zum Erhitzen oberflächlich getrockneten Aluminiumoxidtrihydrats, wodurch dieses eine Reihe kristalliner Zwischenformen durchläuft und Temperaturen erreicht, die sich den Kalzinierungstemperaturen nähern, wobei die Vorrichtung ein erstes Kaskaden-Wirbelschichtbett aufweist, das mit mehreren Kaskadenstufen zum Erhitzen des Aluminiumoxidtrihydrats versehen ist, ein zweites Kaskaden-Wirbelschichtbett, welches mehrere Kaskadenstufen zum Kühlen heißen kalzinierten Aluminiumoxids aufweist, und mehrere Wärmetauschereinrichtungen zum einzelnen Verbinden jeder Kühlkaskadenstufe mit einer Heizkaskadenstufe auf ähnlicher Temperatur.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Heizkaskade oberhalb der Kühlkaskade so angeordnet ist, daß das kalte Ende der Heizkaskade oberhalb des kalten Endes der Kühlkaskade liegt, und das heiße Ende der Heizkaskade oberhalb des heißen Endes der Kühlkaskade, und Wärmeübertragungs rohre entsprechende Heizkaskadenstufen und Kühlkaskadenstufen verbinden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, welche Wärmetauscherrohrschlangen aufweist, die in zumindest einige der Heizkaskadenstufen eingetaucht sind, sowie eine Einrichtung, um den Rohrschlangen-Abdampf von einem dampfgetriebenen Generator zur Erzeugung elektrischen Stroms zuzuführen.