铝酸钠溶液分解数学模型

对浓度为CNK135－152g/l、αK1．54－1．66的铝酸钠溶液分解进行了实验室研究，建立了其分解过程数学模型。     

铝酸钠溶液的粘度

研究了溶液的温度、氧化铝质量浓度、苛性比αk等因素对铝酸钠溶液粘度的影响.研究结果表明:低温、高浓度、高苛性比及过饱和度较高的溶液粘度较大,反之则较小.这主要是因为溶液的温度、浓度和苛性比等因素影响了溶液中Al(OH)4-4与聚合铝酸根离子间的相互转变,从而影响了溶液的粘度;对实验数据进行多元线性拟合得到了溶液粘度与温度、浓度及苛性比的定量关系:lnη=-1.554 1.139αk 0.0187 2ρ-0.0503T.     

稳定铝酸钠溶液分解产品氢氧化铝的粒度波动

为解决铝酸钠溶液种分过程中产品氢氧化铝粒度出现的周期性细化问题,在实验室模拟工业条件,主要从添加剂、细种子添加量和碳分晶种对产品氢氧化铝粒度的影响进行了研究.研究发现,把添加剂的使用和晶种粒度的控制相结合可以减弱周期性波动的振幅,缩短细化时间;通过补充细种子可使用于分解的种子粒度分布比较均衡,能够减弱产品氢氧化铝粒度产生周期性波动的幅度;在种分过程中加入部分碳分晶种可获得粒度比较稳定的氢氧化铝产品.     

高浓度铝酸钠溶液分解条件研究

对浓度为155g／LNa_2Ok,α_k：155,的高浓度铝酸钠溶液制取砂状Al_2O_3进行了试验研究,初步弄清楚了高强度砂状Al_2O_3形成的机理及其影响的主要因素．     

工业铝酸钠溶液蒸汽压数学模型的研究

本文通过实验测定和数理统计方法,建立了工业铝酸钠溶液蒸汽压的数学模型,该方程为P=69.45+0.4968N_k-4.649T-0.01358N_kT+0.1043T~2,方程的拟合性检验表明,实际测定值与方程计算值的百分偏差均小于2.0％,可见方程简单,计算结果准确,使用方便,该方程还描述了溶液的蒸汽压随溶液中Na_2O_k浓度的增大而减小,随温度升高而增大的规律。     

采用湿式氧化法脱除铝酸钠溶液中硫的研究

鉴于铝酸钠溶液中S2-使得铁的含量增加而影响氧化铝的品位,研究采用往高压釜内通入氧气的湿式氧化法脱除拜耳液中的S2-的工艺。首先探索各种因素对S2-去除率的影响,然后对湿式氧化法转化硫化物的规律和机理进行探讨。研究结果表明:湿式氧气氧化法S2-的去除率受釜内起始平衡氧气压力、反应温度、反应时间的影响;较适宜的操作条件是:反应温度为200℃,氧气压力为3.0 MPa,S2-的浓度为31.2 mmol/L,此时S2-的去除率为99%;在高温高压下,铝酸钠溶液中的S2-大部分被氧化为SO42-,进行的是深度氧化,只有少部分S2-被氧化为硫代硫酸根、亚硫酸根及硫的其他形态;影响S2-氧化为SO42-的因素主要是反应温度和氧气压力,当温度高达260℃、氧气起始平衡压力达到1.0 MPa时,就有98%以上的S2-被氧化为SO42-。     

从铝酸钠溶液中析出一水软铝石的实验研究

通过热力学分析确定了铝酸钠溶液体系中三水铝石、一水软铝石平衡固相与温度和苛性比之间的关系。以三水铝石为前驱体，通过水热法处理，制得蛄晶良好、纯度较高的一水软铝石；升高温度，延长反应时间，减小前驱体粒度以及加入适量苛性碱都有利于三水铝石向一水软铝石的转变。以一水软铝石为晶种分解铝酸钠溶液的实验结果表明：分解原液浓度升高，分解率降低；晶种粒度减小，分解时间延长，分解率升高；在95℃，铝酸钠溶液只析出一水软铝石，且最大分解率可迭43．19％；而在85℃以下，分解产物为三水铝石。实验蛄果与理论分析结果相吻合。     

高浓度铝酸钠溶液晶种分解动力学

引入瞬时晶种系数Krt,以[(ρ-ρc)/ρf]n2为过饱和铝酸钠溶液晶种分解过程的推动力,导出了高浓度铝酸钠溶液晶种分解过程的动力学方程,得到在高浓度条件下晶种分解过程的表观活化能为30.84kJ/mol。应用所导出的动力学方程,对分解温度、苛性碱浓度、过饱和度等因素对高浓度条件下晶种分解过程的影响进行模拟分析,研究结果表明:由于该过程的控制方式由铝酸钠溶液较低浓度时的表面化学反应控制转变为高浓度的扩散控制或混合控制,从而导致铝酸钠溶液高浓度时的活化能明显低于其较低浓度时的活化能。     

膜电解在碱溶碳分法氧化铝生产工艺中的应用

对碱溶碳分法氧化铝生产工艺中直接影响离子交换膜电解效果的碳分母液除杂方案、电解槽结构设计、阳极评选、阳极区碳酸钠电解液浓度及电解深度、阴极区氢氧化钠浓度、操作温度、电流密度等关键技术及要素进行了初步的设计、研究和评估。研究表明：碳分母液中少量残留的铝酸根可以通过添加适量碳酸氢钠下调pH值至10.2以下,絮凝析出再滤除,然后直接移接氯碱厂的电解技术方法。电解碳酸钠生产氢氧化钠和碳酸氢钠的适宜的操作条件为：阳极Na₂CO₃溶液浓度1.5～1.8mol/L,阴极NaOH溶液浓度5～7mol/L,电解温度80～85℃,电流密度1000～2500A/m²,电解深度85～90%。采用析氧过电位较低的镍涂钌电极作阳极替代钛涂钌阳极,可以降低槽压400mV,但其耐过钝化腐蚀性能有待研究提高。     

膜蒸馏浓缩青霉素水溶液的实验研究

采用直接接触式膜蒸馏方法研究了热敏性物质青霉素水溶液浓缩过程的可行性及操作条件对浓缩过程的影响.实验结果表明,随热侧料液浓度的升高,膜渗透通量几乎不下降;随冷热侧温差的增加,膜渗透通量急剧增大;而且青霉素水溶液的流动性能是浓缩过程的重要影响因素.     

Precipitation of spherical boehmite from concentrated sodium aluminate solution by adding gibbsite as seed

The precipitation of spherical boehmite was studied by surface energy calculations, measurements of precipitation ratios, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The surface energy calculation results show that the (001) and (112) planes of gibbsite surfaces are remarkably stable because of their low surface energies. In addition, the (010) plane of boehmite grows preferentially during precipitation because of its low surface energy. Thus, we propose a method to precipitate spherical boehmite from a supersaturated sodium aluminate solution by adding gibbsite as seed in a heterogeneous system. In this method, gibbsite acts as the preliminary seed and saturation modifier. The results show that the fine boehmite first nucleates on the (001) and (112) planes of gibbsite and then grows vertically on the (001) and (112) basal planes of gibbsite via self-assembly, thereby forming spherical boehmite. Simultaneously, gibbsite is dissolved into the aluminate solution to maintain the saturation for the precipitation of boehmite. The precipitation ratio fluctuates (forming an M-shaped curve) because of gibbsite dissolution and boehmite precipitation. The mechanism of boehmite precipitation was further discussed on the basis of the differences in surface energy and solubility between gibbsite and boehmite. This study provides an environmentally friendly and economical method to prepare specific boehmite in a heterogeneous system.     

烧结法铝酸钠粗液低压脱硅过程的研究

通过实验的方法研究了低压脱硅过程中添加混合硅渣、钙硅渣、含水铝酸钙及钠硅渣等不同种类的晶种对铝酸钠粗液脱硅速度的影响,同时探讨了Na2CO3、Na2SO4等盐类对铝酸钠粗液脱硅速度及深度的影响. 在此基础上做出的结论对提高一次脱硅速度及深度具有重要意义.     

铝酸钠溶液分解过程中Al(OH)_3颗粒的附聚

研究了浓度为155-160g/L Na_2O苛,MR=1.57的纯铝酸钠溶液分解过程中A(OH)_3颗粒的附聚规律,在种子比I为0.2和0.4,分解温度为70℃和 80℃时,Al(OH)_3细颗粒的附聚过程主要是在2—6h完成的。文中讨论了分解温度和种子比对Al(OH)_3颗粒附聚的影响;对Al(OH)_3颗粒的相对强度提出了一种简便的测定方法,并讨论了它们的强度。     

CaCO3在铝酸钠溶液中的反苛化作用

在热力学计算的基础上,研究CaCO3在铝酸钠溶液体系中发生反苛化反应的规律.热力学计算表明,低温条件下,CaCO3与游离苛性碱形成Ca(OH)2的反苛化程度较小,而其与Al(OH)4-形成3CaO·Al2Oy6H2O(C3AH6)的反苛化反应显著.CaCO3在纯NaOH溶液中反苛化反应的反应率小于5％,而在铝酸钠溶液中其反苛化率可达50％以上,说明Al(OH)4-对CaCO3的反苛化具有显著的促进作用;CaCO3的反苛化率随温度的升高而升高,随铝酸钠溶液苛性比αk的升高呈先升高后降低的规律,当αk为3时,出现极大值;常压条件下,CaCO3在铝酸钠溶液中发生反苛化反应形成C3AH6,而造成氧化铝损失.