鋁酸鈉溶液種分附聚過程研究.pdf

1、鋁酸鈉溶液種分過程是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的工序之一，其中的附聚過程又是決定氧化鋁粒度和強(qiáng)度的關(guān)鍵步驟。從以往的文獻(xiàn)分析可知，隨著氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和需求，鋁酸鈉溶液結(jié)構(gòu)、分解機(jī)理和分解動(dòng)力學(xué)雖然得到了廣泛的研究，但由于工業(yè)應(yīng)用濃度范圍的堿性鋁酸鈉溶液體系的復(fù)雜性，目前仍有必要研究分解條件對(duì)附聚過程的影響。 本文采用工業(yè)生產(chǎn)中的細(xì)種子為晶種，通過鋁酸鈉溶液晶種分解過程中粒度分布變化來探討溫度、溶液苛性比、分解時(shí)間、苛性堿濃度、晶種系

2、數(shù)、攪拌速率等分解條件對(duì)附聚過程的分解率、附聚產(chǎn)品粒度和附聚效率的影響，并較為細(xì)致的研究了附聚動(dòng)力學(xué)及其附聚機(jī)理。實(shí)驗(yàn)得到以下結(jié)論： 1．利用實(shí)驗(yàn)過程中樣品粒度分布曲線的變化確定附聚完成時(shí)間，認(rèn)為附聚基本完成時(shí)間為6.5～9小時(shí)；在附聚前后及附聚過程中，氫氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生變化。 2．采用工業(yè)晶種進(jìn)行種分實(shí)驗(yàn)，溫度越高越有利于附聚。在附聚后期，隨溫度的升高，溶液的分解速率會(huì)下降，附聚產(chǎn)品中+45μm的粒子含量增大

3、，附聚效率升高。 3．鋁酸鈉溶液的苛性堿濃度對(duì)附聚過程有著重要的作用，苛性堿濃度升高，鋁酸鈉溶液的分解率下降，附聚產(chǎn)品的粒度隨之下降，附聚效率也隨之降低。 4．鋁酸鈉溶液的苛性比對(duì)附聚過程的影響與苛性堿濃度的影響相似，隨苛性比的增加，鋁酸鈉溶液的分解率下降，附聚產(chǎn)品中+45μm的粒子含量減少，附聚效率降低。 5．晶種系數(shù)越大，鋁酸鈉溶液的分解率越高；在實(shí)驗(yàn)所涉及的4個(gè)晶種系數(shù)下，晶種系數(shù)為0.25時(shí)有利于產(chǎn)品的粗

4、化。 6．?dāng)嚢杷俾蕦?duì)附聚過程也有較大的影響，速率太低，晶種無法保持懸浮狀態(tài)，造成附聚效率偏低；攪拌速率過快，會(huì)使附聚好的、強(qiáng)度不夠大的粒子重新分開而降低附聚效率。要想獲得高的附聚效率，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臄嚢杷俾省?7．附聚動(dòng)力學(xué)及其機(jī)理研究表明：同等粒徑粒子的附聚速率常數(shù)比不等徑粒子的附聚速率常數(shù)大；粒徑相差小的粒子的附聚速率常數(shù)比粒徑相差大的粒子的附聚速率常數(shù)大。 8．晶種中略大粒徑的粒子并非不能參與附聚，在附聚過程