拜耳法脫硅產(chǎn)物對鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、隨著氧化鋁企業(yè)競爭的日益激烈，拜耳法過程中鋁酸鈉溶液的水解問題日益突出，這也間接成了諸多氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)在降低能耗和節(jié)約成本上的發(fā)展瓶頸之一。前期研究表明，在礦漿溶出前進(jìn)行預(yù)脫硅處理和溶出過程中添加石灰可有效降低拜耳法溶出液的水解。因此本文主要研究純體系下鋁酸鈉溶液不同反應(yīng)條件下生成的脫硅產(chǎn)物的種類、數(shù)量、結(jié)晶形態(tài)和添加氧化鈣后脫硅產(chǎn)物種類、結(jié)晶形態(tài)的變化規(guī)律及其對鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性的影響機(jī)制，為降低拜耳法水解損失提供有效的理論基礎(chǔ)和實踐指

2、導(dǎo)。論文的主要內(nèi)容如下:
　　不同溫度下生成的水合鋁硅酸鈉中黝方石和方鈉石有利于提高鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性，溫度的升高對所生成固相成分影響較大，且固相成分向更穩(wěn)定物相轉(zhuǎn)化。不同溫度制度所生成水合鋁硅酸鈉含有黝方石和方鈉石，在低溫條件下，黝方石在提高對鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性上優(yōu)于方鈉石的作用，黝方石結(jié)晶度的增加亦提高對鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性。145℃下碳堿的加入使得脫硅產(chǎn)物主要成分發(fā)生變化，生成碳酸根方鈉石和黝方石，其中黝方石含量越高，對鋁酸鈉溶

3、液穩(wěn)定性越有利;當(dāng)反應(yīng)溫度提高到245℃時，所生成脫硅產(chǎn)物主要為鈣霞石、堿性鈣霞石和堿性方鈣石，且鈣霞石含量越高，越有利于提高鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性。
　　添加氧化鈣后反應(yīng)時間對脫硅產(chǎn)物中鋁酸三鈣結(jié)晶度影響較大，時間越長，結(jié)晶度越高，且隨著反應(yīng)時間的延長，鋁酸三鈣不斷向水化石榴石轉(zhuǎn)化，有利于提高鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性。當(dāng)反應(yīng)溫度由145℃提高到195℃時，鋁酸三鈣相消失;當(dāng)195℃提高到245℃時，黝方石相消失;在245℃只有水化石榴石相

4、，是所有不同條件下脫硅產(chǎn)物中最有利于提高鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性的物相。氧化鈣添加量的增加對所生成脫硅產(chǎn)物的物相影響不大，其中水化石榴石和鋁酸三鈣的含量有所增加，而水化石榴石含量的增加是對鋁酸鈉溶液穩(wěn)定性影響的最關(guān)鍵因素。
　　添加氧化鈣后不同溫度制度所生成的脫硅產(chǎn)物不同，先添加氧化鈣的溫度制度生成脫硅產(chǎn)物中所含水化石榴石含量更高。添加氧化鈣，反應(yīng)溫度為145℃時適量的碳堿有利于水化石榴石的生成，而當(dāng)碳堿濃度上升至20g·L-1時，水化石