二氧化碳中和法處理水合鋁酸鈣的理論研究.pdf

1、在堿法生產氧化鋁過程中,水合鋁酸鈣是一種重要的化合物,很容易廣泛生成于生產的各個階段,造成氧化鋁的損失。
　　 3CaO·Al2O3·6H2O是眾多水合鋁酸鈣中最主要的一種,與水化石榴石化學性質相似。所以研究從水合鋁酸鈣中回收氧化鋁不僅可以提高水合鋁酸鈣中氧化鋁的回收率,而且對于從鈉硅渣脫堿后渣(主要含水化石榴石)中回收氧化鋁有重要的指導意義,另外對其他工業(yè)中產生的固體鋁酸鈣的處理同樣有參考價值。
　　 本文在常壓、較低

2、溫度條件下對從C3AH6中回收氧化鋁進行了研究,并對相關反應機理進行了探討;研究分為兩步,首先在水中用CO2對C3AH6進行分解處理,使之分解為Al(OH)3和CaCO3,然后再用堿液從分解渣中浸出氧化鋁。主要研究內容和結論如下:
　　 (1)對鋁酸鈣分解和分解渣溶鋁過程進行了熱力學分析。計算結果表明,用CO2分解處理C3AH6和用堿液從分解渣中回收氧化鋁是可行的,為本文的實驗研究提供了理論指導。
　　 (2)研究了溫度

3、、CO2濃度、時間、液固比和水合鋁酸三鈣生成條件對鋁酸鈣分解過程的影響,并對分解機理進行了探討。結果表明,在空氣和乙醇介質中,C3AH6與CO2間的反應十分緩慢;而在水中時,C3AH6的水化與HCO3-的生成使C3AH6與CO2之間分子與分子的作用變?yōu)樗芤褐斜姸嚯x子之間的作用,促進了C3AHH6與CO2的反應速率,生成CaCO3、結晶不完善的Al(OH)3和H2O。提高反應溫度、CO2濃度及延長反應時間均能提高C3AH6在水中與CO2

4、的反應速率。C3AH6在水中與CO2反應存在兩種主要的反應方式,即在反應初期主要取決于C3AH6的水化作用,反應中后期則以HCO3-分解C3AH6為主。
　　 (3)研究了起始苛性堿濃度、液固比,溫度、時間和鋁酸鈉溶液組成等對分解渣溶鋁過程的影響,并對溶鋁過程機理進行了探討。結果表明溶鋁過程中氧化鋁溶出率隨起始苛性堿濃度的升高先升高后降低,隨溫度的升高而升高;溶鋁過程中Al(OH)3的溶解反應與CaCO3的反苛化反應同時進行,明