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。     

铝酸钠溶液净化除锂及其反应机理研究

通过合成高活性氢氧化铝净化铝酸钠溶液中的锂,考察不同反应条件对沉锂效果的影响,并对除锂反应机理进行研究。通过XRD和SEM分析,对沉锂产物进行表征。基于不同条件下沉锂率与反应时间的关系,构建Avrami动力学方程。研究结果表明:在苛性比α_k(即溶液中Na_2O_k与Al_2O_3物质的量比)为1.45的铝酸钠溶液中,控制温度为353 K,高活性氢氧化铝添加量为1.3 g/L,反应时间为120 min,沉锂率可达80.04%;高活性氢氧化铝与溶液中锂离子发生沉淀反应,其沉锂产物为Li_2Al_4(CO_3)(OH)_(12)·3H_2O;在348～363 K温度范围内,沉锂过程的表观活化能E_a=16.474 kJ/mol,指前因子A=160.355 min~(-1),速率常数k可以表示为k=160.355×e~((-16.474)/(RT))。     

生活垃圾焚烧炉渣集料的胶凝特征

为研究垃圾焚烧炉渣集料(BAA)的胶凝特征,以强度试验分析BAA的水硬性和火山灰活性,并采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析微观作用机理.结果表明,BAA含有水泥熟料矿物和活性SiO_2、Al_2O_3,体现出水硬性和火山灰活性特征.BAA中水泥熟料矿物遇水发生水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和Ca(OH)_2,活性SiO_2、Al_2O_3在Ca(OH)_2激发作用下发生火山灰反应生成C-S-H凝胶、水化硅铝酸钙等水化产物;BAA与水泥、水混合后,除上述反应外,活性Al_2O_3在硫酸盐激发下也发生火山灰反应生成钙矾石.BAA在水泥中的火山灰反应有一定延后性.湿法处理、长时间堆放BAA的胶凝活性分别较干法处理、短时间堆放BAA低.     

氧化铝熟料溶出过程二次反应的热力学讨论

对氧化铝熟料溶出过程涉及的二次反应进行了热力学计算和讨论。对原硅酸钙在铝酸钠溶液中的稳定性、硅酸钙与铝酸钠溶液的反应、水化石榴石与NaOH和Na₂CO₃作用和原硅酸钙水化反应分别进行了热力学分析。结果表明，原硅酸钙、硅酸钙在NaOH、Na₂CO₃和NaAl(OH)₄这3种溶液成分中的稳定性是不同的；温度升高，NaOH、Na₂CO₃溶液分解水化石榴石的趋势变大，饱和系数较大的水化石榴石稳定性好于饱和系数较小的，水化石榴石在NaOH中的稳定性强于在Na₂CO₃溶液中的；低温下原硅酸钙最有可能水化成2CaO·SiO₂·1.17H₂O和4CaO·3SiO₂·1.5H₂O。     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

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．     

铝酸钠溶液晶种分解过程中的分形动力学

研究了铝酸钠溶液晶种分解过程中晶种对种分的影响,提出了铝酸钠溶液种分反应的分形介质反应动力学关系式,通过实验研究了铝酸钠溶液在高固含情况下晶种分解过程中的谱维数变化.研究结果表明铝酸钠溶液种分过程符合分形介质反应动力学的基本规律,种分过程中谱维数的变化与晶种的活性及温度有关;分形反应的速率常数kt与时间的谱维数相关,kt=ktds/2-1;以洗涤过的杂质含量少、没有附碱的氢氧化铝为晶种,铝酸钠溶液在45,50和55 ℃下种分,谱维数变化在1 h后存在转变时间点,而在65 ℃时则没有,随着温度升高,谱维数增大,前期反应活性增大;以未经洗涤、附碱含量高的氢氧化铝为晶种,在50 ℃存在谱维数转变点,在种分前期,反应谱维数较小,活性较低.     

改性硅酸盐矿物的制备及其对水中Zn~(2+)的吸附性能研究

以聚合氯化铝(PAC)生产过程中的压滤产物硅酸盐矿物为原料,通过焙烧制得热改性的硅酸盐矿物,并将其用于水中Zn~(2+)的处理﹒研究结果表明:当焙烧温度为800℃、n(SiO_2)/n(Al_2O_3)为2、n(Na_2O)/n(SiO_2)为0.8、焙烧时间为2 h、振荡时间为60 min、溶液pH为6、Zn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L以及改性硅酸盐矿物投加量为6g/L时,Zn~(2+)去除率为91.32%;改性硅酸盐矿物对Zn~(2+)的吸附动力学符合假二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程;用0.2 mol/L盐酸解吸吸附渣中的Zn~(2+),解吸率为57.64%﹒     

含硫铝酸钠溶液中铁质量浓度的变化规律

在260℃高压溶出黄铁矿制备高硫高铁的铝酸钠溶液,研究溶液温度、保温时间、苛性比(αk)以及Na_2CO_3,Na_2SO_4和Na_2C_2O_4等杂质对溶出液中铁质量浓度的影响。研究结果表明:溶液温度为50℃和60℃时,随着保温时间的延长,溶液中铁质量浓度略有降低;苛性比为3.0左右时,随着Na_2CO_3质量浓度的升高,溶液中铁质量浓度略有升高,而Na_2SO_4和Na_2C_2O_4质量浓度的升高则能显著提高溶液中的铁质量浓度;随着溶液苛性比的升高,溶液中铁质量浓度在苛性比为2.0~2.5之间有1个急剧升高的区间,然后逐渐趋于稳定。     

丁炔二醇加氢制1,4—丁二醇反应动力学研究

用质量分数为0.41％Pd/γ—Al_2O_3催化剂,在间歇高压反应条件下进行丁炔二醇加氢制1,4—丁二醇的动力学研究。用动力学实验数据,对假设的机理速度方程进行筛选和鉴别。然后,对复杂的连串平行反应过程构成的微分方程组用Runge—Kutta法进行最优估值并求得各步反应的活化能。     

铝酸钠溶液净化的物理化学研究

本文研究了向不同成分的工业铝酸钠溶液添加BaO,以脱除SOi_4~(2-)、SiO_3~(2-)和苛化Na_2CO_3的反应,并对生成物进行了物相分析,探讨了反应的过程和条件,种分母液的净化综合效果良好。还对各净化反应的物理化学进行了研究。     

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.     

氧化铝种分过程浓度及质量比模型的研究

从种分过程的动力学机理出发,结合实验室实验和生产现场的工业试验,以铝酸钠溶液分解过程的动力学方程为数学模型,利用Simulink软件包建立种分过程的浓度变化的动态模型对种分过程进行模拟,预测不同工艺条件下连续分解槽的氧化铝浓度变化。基于分解槽浓度变化直接影响铝酸钠溶液的分解率,利用模型来研究不同工艺制度下种分过程分解率的变化,同时建立连续分解槽的质量比(Rp)模型,通过Rp模型预测不同工艺条件下种分过程的分解率。研究结果表明：降低初温和降低末温有利于提高分解率;实际生产过程的温度是波动变化的,温度异相位波动比同相位波动对分解率影响更大,故可根据天气状况及时调整种分工艺条件,为分解工艺参数的调整和优化提供一定的参考依据。     

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.     

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。     

阴离子油性添加剂对铝酸钠溶液晶种分解的影响

考查了脂肪酸类阴离子表面活性剂与二十一碳烷不同配比和不同添加量对铝酸钠溶液分解产生的氢氧化铝的粒度、强度及分解率的影响,并探讨了与之相关的机理·实验表明:脂肪酸质量分数在15%～49%的油性添加剂,添加量为50×10-6～150×10-6g·L-1时,可以增加氢氧化铝的粒度,降低细粒子分布,提高粒子的强度,略降低分解率;当添加剂中脂肪酸质量分数为32%时,添加量为150×10-6g·L-1时,其综合性能优于国外同类产品·     

硼镁石真空铝热炼镁还原渣提取高白氢氧化铝

以煅烧硼镁石为原料真空铝热还原炼镁得到的还原渣中富含12CaO·7Al2O3,该还原渣可通过氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液溶出得到铝酸钠溶液和富硼料,铝酸钠溶液通过碳酸化分解可制备氢氧化铝.以硼镁石铝热炼镁所得还原渣为原料,研究了溶出温度、时间、碳酸钠及氢氧化钠质量浓度对氧化铝溶出率的影响,并对碳分产物进行性能研究.结果表明,在氢氧化钠质量浓度12g/L,碳碱质量浓度210g/L,溶出时间120min,溶出温度95℃,液固比为6的条件下,炼镁还原渣中氧化铝的溶出率为8521%.氢氧化铝产品为α-Al(OH)3,白度大于98,SEM显示其晶粒小于1μm.     

二段种分法制备氢氧化铝微粉的工艺

为了研究煤矸石酸法提取物硫酸铝的应用及氢氧化铝精细化生产过程,进行了二段种分法制备氢氧化铝微粉的工艺研究.用煤矸石酸法提取的硫酸铝和拜耳法精制的铝酸钠稀释后的溶液反应,生成的浆液经放置老化后即得活性晶种.用活性晶种进行铝酸钠溶液的一段种子分解和二段种子分解,制备氢氧化铝微粉.同时研究了制备过程中种子浆pH、分解温度、种...     

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。     

分段尝试法研究半焦/CO2气化反应过程动力学

为了深入了解半焦与CO2的气化反应过程动力学,本文通过不同升温速率下的非等温实验,确定在不同阶段下富鼎半焦与CO2的气化机理.采用分段尝试法研究富鼎半焦与CO2气化反应过程动力学,确定反应过程前期与后期的机理函数分别为f(α)=(1-α)[1-ψln(1-α)]1/2和f(α)=(3/2)[(1-α)-1/3-1]-1,从而建立相应动力学模型,计算反应过程不同阶段的动力学参数.通过对不同阶段的动力学模型进行数据拟合,实验数据与模型吻合较好,相关系数都大于0.98.最后,根据求得的动力学参数,确定不同升温速率下活化能的补偿效应,即活化能与指前因子的关系式.