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.     

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．     

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·     

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.     

超声波对铝酸钠溶液种分成核粒度的影响

通过对铝酸钠溶液种分过程中氢氧化铝粒径为1～3μm的粒子质量信息进行分析,考察了超声波强化处理对铝酸钠溶液二次成核的影响.实验结果表明:在较低温度(55℃)下,氢氧化铝固体中成核粒子数明显较多,表明超声波能够促进铝酸钠溶液的二次成核;在60℃和65℃实验条件下,虽然成核细颗粒数高于未用超声波强化的铝酸钠溶液的颗粒数,但远低于55℃实验条件下的细颗粒数,表明超声波强化促进二次成核,随温度升高,成核作用下降;在55℃时,低频超声波比高频超声波产生更多的成核粒子,低频超声波强化种分有更强的二次成核强化作用.     

氧化铝生产中添加氧化钡除硫净化铝酸钠溶液的研究

本文系统地研完了无水 BaO(—100目)在不同添加量、不同净化温度下分别对不同成分铝酸钠溶液的净化作用,并对溶液净化过程中析出的沉淀进行了 x—射线衍射分析,鉴定其中的物相,探讨净化作用的机理,指出了BaO 添加量、净化温度及铝酸钠溶液成分对净化结果的影响。     

铝酸钠溶液蒸发过程中的结垢与防垢

以氧化铝生产中种分母液为对象,研究铝酸钠溶液蒸发过程中碳酸钠和硫酸钠等杂质盐的析出行为及其影响因素.采用对比实验法,研究防垢添加剂对减缓铝酸钠溶液蒸发过程中加热面结垢的影响.研究结果表明随着苛性碱浓度的升高,铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度明显降低;随着温度降低,碳酸钠和硫酸钠的平衡浓度下降;根据实验结果提出铝酸钠溶液中碳酸钠和硫酸钠平衡浓度与氢氧化钠浓度、温度等因素的定量变化关系式;GR-12、GR-3、GR-4 等添加剂防垢效果明显,可降低结垢量60%～70%,有效减缓加热面结垢的形成速度, 并抑制溶液中硅的析出.     

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     

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.     

高深有度铝酸钠溶液分解条件研究

对浓度为１５５ｇ／Ｌ Ｎａ２Ｏｋ，αｋ：１．５５，的高浓度铝酸钠溶液制取砂状Ａｌ２Ｏ３进行了试验研究，初步弄清楚了高强度砂状Ａｌ２Ｏ３形成的机理及其影响的主要因素。     

国内综合利用动态

从白土中提炼金属铝广东潮安县油漆厂用土法从白土中提炼出金属铝。1.用白土提炼氧化铝。方法是:将白土、石灰石、纯碱按比例配量混合,粉碎、过筛制成团块,晒干后,送到土窑烧结,温度1200℃左右,烧结出来的料经过粉碎过筛,加水溶湿,再加温,使铝酸钠进入溶液中,把金属的石灰乳溶液在高压锅进行脱硅唇,再通入二氧化碳,最后过滤干燥,煅烧即得氧化铝;2.冰晶石的做法是氟化钠熔解成为氟化钠液,然后加入铝酸钠(是生产氧化铝的中间产物)中,滤过杂质,加温40—50℃,通入二氧化碳,即生成冰晶石,过滤干燥即成白色粉末;     

结晶助剂在铝酸钠溶液种分过程中的作用机理

为了了解结晶助剂(CGM)在铝酸钠溶液种分过程中的作用机理,研究CGM对二次成核和附聚过程的影响。通过对粒度分布及扫描电镜(SEM)照片的对比,探讨CGM对分解过程的影响。研究结果表明:在二次成核过程中,添加微量CGM的溶液中一开始会形成大量的二次成核,但是,这些二次成核细粒子会被立即吸附到晶种表面或者快速附聚而形成大孔隙的聚合体,从而使得二次成核的细粒子数量减少;在附聚过程中,添加微量CGM有助于提高附聚阶段的黏结过程,形成结实的块状六角几何形状的附聚体;添加CGM可以有效地减少磨损时颗粒的破裂,从而形成完全黏结的附聚物。     

溶液质量浓度对铝酸钠溶液碳酸化分解的影响

研究了铝酸钠溶液碳酸化分解过程中溶液的质量浓度变化对碳酸化分解过程及其产品的粒度和强度的影响,发现随着溶液质量浓度的提高,碳酸化分解率降低,产品氢氧化铝的粒度细化、强度降低;在相近分解深度时,高质量浓度铝酸钠溶液分解的氢氧化铝的粒度和强度也较低质量浓度的差