铝酸钠溶液脱硅的研究现状及进展

叙述了硅在铝酸钠溶液中的存在状态，指出了在碱法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液脱硅的重要性，并从形成水合铝硅酸钠的一次脱硅和形成水化石榴石的二次深度脱硅两个方面介绍了铝酸钠溶液的脱硅机理、研究现状及进展。在此基础上指出了铝酸钠溶液脱硅的研究方向。     

硅铝酸钠溶液脱硅过程物理化学性质的研究

本文重点对硅铝酸钠溶液脱硅过程的有关物理化学性质做了研究,明确了脱硅过程溶液的表面张力、粘度、密度的变化规律。     

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.     

乙酸盐对拜耳法脱硅产物析出行为的影响

研究了145℃下铝酸钠溶液中乙酸盐浓度对拜耳法脱硅产物矿相组成、微观组织和析出活性的影响规律.铝酸钠溶液中含有乙酸盐时，结晶水合铝硅酸钠主要由沸石和羟甲基方钠石组成，其晶格常数随着乙酸根浓度的增加而增加;随着乙酸根浓度的增加，沸石和羟甲基方钠石的结晶度逐渐降低，羟甲基方钠石的生成量逐渐增加，而沸石的生成量逐渐降低.乙酸盐对水合铝硅酸钠的微观形貌和官能团结构影响不大，但能提高水合铝硅酸钠的碱铝比，并降低硅铝比，使硅缺位程度增加;随着乙酸根浓度的增加，水合铝硅酸钠的粒度降低，在铝酸钠溶液中的活性增加.     

浓碱中水合硅酸钙形成的研究

在不同条件下,研究了在浓碱硅酸钠溶液中水合硅酸钙形成的规律．碱浓度越低越有利于形成水合硅酸钙,高浓度碱液中需高温才能形成水合硅酸钙,硅浓度和搅拌强度的提高能促进水合硅酸钙的形成,并分析了在含硅铝酸钠溶液中伴有其它含硅化合物形成的原因．这为含硅铝酸钠溶液中硅、铝分离提供了依据．     

苛性比对铝酸钠溶液结构和性质的影响

用红外光谱和粘度测定手段考察了苛性比对铝酸钠溶液结构和性质的影响·发现在中等浓度以上的铝酸钠溶液中,当ρAl2O3不变时,随着苛性比的增加Al O Al峰减弱至消失;Al(OH)-4的峰减弱·温度在70℃以下,铝酸钠溶液的粘度随苛性比增加而大幅度增加,高于70℃增加较小·用铝酸钠溶液中铝酸根阴离子与OH-形成缔合物解释铝酸钠溶液的红外光谱和粘度随苛性比的变化·     

碳分法制取高纯氢氧化铝微粉

用二氧化碳气体两段碳酸化经深度脱硅，硅量指数μ＿（Ｓｉ）为５０００～１００００的工业铝酸钠溶液，制得粒度为１．０μｍ以下，纯度大于９９．９％的氢氧化铝，并找到了最佳的工艺和技术条件．     

六方水合铝酸钙的合成及其脱硅

叙述了六方水合铝酸钙的合成条件和方法,并通过化学分析、TG DTA分析和XRD分析对所合成的水合铝酸钙进行了表征·实验结果表明,在本实验条件下合成的水合铝酸钙样品中除六方水合铝酸钙外,还含有少量的立方水合铝酸钙和氢氧化钙·在90℃下添加六方水合铝酸钙进行深度脱硅,脱硅2h后的铝酸钠溶液中SiO2质量浓度可降低到0 009g/l,硅量指数可达11111·讨论了六方水合铝酸钙的脱硅机理,认为六方水合铝酸钙是一种高水合、分散度高的含钙化合物,晶面间距大,脱硅反应是在六方水合铝酸钙层间进行的,因此脱硅活性高·     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

碳酸钠和硫酸钠对铝酸钠溶液结构的影响

利用红外光谱,研究碳酸钠和硫酸钠对铝酸钠溶液结构的影响.同时,研究当有碳酸钠和硫酸钠存在时,铝酸钠溶液的结构变化对其物理化学性质和分解过程的影响.研究结果表明:碳酸钠和硫酸钠均会改变铝酸钠溶液的结构,随着碳酸钠和硫酸钠浓度的增加,铝酸钠溶液中四面体离子Al(OH)4-明显减少,低波数段Al-O-Al结构的Al2O(OH)62-离子明显增多.同时,加入碳酸钠和硫酸钠后,铝酸钠溶液结构上的变化将导致铝酸钠溶液黏度升高,电导率下降,并对晶种分解过程产生抑制作用.由此说明,铝酸钠溶液的结构变化对其物理化学性质及分解过程有很大影响.即铝酸钠溶液中聚合离子增多,不利于铝酸钠溶液的晶种分解.     

石灰对三水铝石型铝土矿低温溶出行为的影响

研究了不同石灰添加量对3种国外三水铝石型铝土矿在145℃时溶出性能的影响规律及其作用机理.国外三水铝石型铝土矿主要由三水铝石、针铁矿、赤铁矿、高岭石和石英等组成,并含有一定的锐钛矿和一水软铝石.研究结果表明,添加石灰能够促进脱硅反应的进行,降低溶出后铝酸钠溶液中二氧化硅的质量浓度,随着石灰质量分数的增加,溶液的硅量指数逐渐提高;添加石灰降低三水铝石型铝土矿的氧化铝溶出率,其与石灰的质量分数呈线性递减关系;石灰促进脱硅产物由水合铝硅酸钠向水化石榴石转变,随着石灰质量分数的增加,溶出液中的苛碱质量浓度逐渐提高,赤泥中碱的质量分数逐渐降低.     

铝酸钠溶液中苛性碱、碳酸碱和氧化铝含量的连续测定

利用自动电位滴定法, 选择葡萄糖酸钠配合铝酸钠溶液中的铝, 在滴定碱总量时保持氢氧化铝稳定而不沉淀析出, 不干扰测定. 再以氟化钾置换配合铝酸钠溶液中的铝, 同时放出与铝等化学计量的OH-, 通过酸碱滴定, 实现了在铝酸钠溶液中对苛性碱、 碳酸碱和氧化铝含量的连续测定. 此方法操作简便、 快速, 数据准确可靠.     

三参数法在线实时测量铝酸钠溶液的化学成分

提出了在线实时测量铝酸钠溶液化学成分（如苛性钠、氧化铝）的温度－体积质量－电导率法．通过正交回归设计方法建立铝酸钠溶液的体积质量、电导率和其化学成分以及温度之间关系的数学模型，该模型为一非线性二元二次方程组．现场应用时，只要测出铝酸钠溶液的温度、体积质量和电导率，代入上述方程，即可由计算机计算出铝酸钠溶液的化学成分．本文介绍了方法的原理、数学模型的建立过程及现场实验结果     

铝酸钠溶液离子膜电解方法制备氢氧化铝

对中等浓度的铝酸钠溶液,利用离子膜技术对其进行电解种分,所得产品用X射线检测。研究结果表明:铝酸钠溶液通过离子膜电解种分,不但可获得纯度较高氢氧化铝产品,还可获得浓度较高的NaOH溶液和副产物H2与O2;通电约12 h后,分解率可达71．7％;离子膜电解种分的分解率明显高于拜耳法种分的分解率。     

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.     

碳酸盐在铝土矿溶出过程中的脱除行为

采用XRD,XRF,SEM-EDS和PSD等检测手段,系统研究了不同石灰添加量、溶出温度、晶种添加量和碳酸盐质量浓度下一水硬铝石型铝土矿高压溶出过程中铝酸钠溶液中碳酸盐含量的变化规律及其脱除机理.结果表明:铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度为25 g·L^-1时,氧化铝溶出和碳酸盐脱除的最佳条件为:石灰添加量为11%,溶出温度为270℃,此时氧化铝的溶出率和碳酸盐的脱除率分别为72.47%和68.95%.具有板条状结构的霞石(Na₆(Al₆Si₆O₂₄)·Na₂CO₃·2H₂O)为脱除碳酸盐时的主要产物.铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度在25 g·L^-1以下时碳酸盐更易脱除.     

铝酸钠溶液分解过程的红外光谱研究

本文用红外光谱方法跟踪了铝酸钠溶液的分解过程,提出了铝酸钠溶液分解过程中含铝阴离子的转变方式,探讨了分解反应机理。     

阴离子表面活性剂对铝酸钠溶液种分过程的影响

在铝酸钠溶液的种分过程中,加入一种不饱和脂肪酸型阴离子表面活性剂,能强化分解过程,提高产品质量·试验表明,表面活性剂的添加量达280mg/L时,可使溶液分解率提高5%左右,产品氢氧化铝的粒度增大2%左右,强度提高5%左右·表面活性剂的加入,使铝酸钠溶液的物理化学性质有明显变化·通过对铝酸钠溶液的粘度、表面张力、电导率性质的测试,分析了表面活性剂的作用机理·