硅对铝酸钠溶液分解过程分解率和粒度分布的影响

采用离子膜电解铝酸钠溶液研究硅对铝酸钠溶液快速分解过程分解率和粒度分布的影响,并用扫描电镜对自发分解产品的表面形貌进行了表征。结果表明:温度为60℃,SiO2浓度为0.90g/l时,铝酸钠溶液在前2小时分解受硅影响显著;SiO2浓度低于0.60g/l时,硅在前两小时的影响可以忽略。分解6h,含SiO2浓度小于0.9g/l的铝酸钠溶液其分解率都大于50%。硅的存在使平均粒度变细。SiO2浓度大于0.60g/l使氢氧化铝粒度分布成三态分布。SiO2浓度为0.75g/l的铝酸钠溶液析出的粒子粒度分布图中出现三态分布,且经24h成单峰分布。纯铝酸钠溶液自发分解产物表面平滑,而含硅铝酸钠溶液自发产物表面吸附很多小颗粒。     

铝酸钾溶液碳酸化分解的动力学

对铝酸钾溶液碳酸化分解过程进行研究,建立碳酸化分解过程的动力学模型。借鉴拜耳法晶种分解的动力学模型,对碳分动力学数据进行多元回归,得到动力学方程。结果表明:碳酸化分解的表观活化能为39.2708kJ/mol,说明铝酸钾溶液碳酸化分解需要突破的壁垒小;瞬时晶种量对碳酸化分解过程的影响较小;相比铝酸钠溶液碳酸化分解,苛碱浓度对铝酸钾溶液分解的影响更大。铝酸钾溶液在40~80℃碳化分解,所得氢氧化铝为拜耳石型。     

谷氨酸添加剂对铝酸钠溶液种分分解率及产品粒度的影响

选用谷氨酸作为种分添加剂,在初始浓度ρ(Na2O)为150 g/L,初始苛性比醟0为1.42,温度为75 ℃,搅拌速度为160 r/min,晶种系数Ks为0.25的实验条件下,研究添加剂用量对铝酸钠溶液分解率和产品粒度的影响.结果表明:谷氨酸在一定浓度范围内能提高铝酸钠溶液分解率,低浓度时添加效果最佳;添加浓度为3×10-3 mol/L,反应进行到2 h时产品粒度得到细化,其它条件下产品粒度均得到粗化.结果表明:谷氨酸是有效的铝酸钠溶液种分添加剂.     

碳分晶种对铝酸钠溶液分解的影响

结合烧结法氧化铝生产过程中存在氢氧化铝粒度均匀、粗大，但强度较差；拜耳法生产的氢氧化铝强度好．但粒度存在周期性爆发细化的问题．系统研究了碳分晶种对铝酸钠溶液分解的影响。研究发现，在种分过程加入一定比葫的碳分晶种可提高铝酸钠溶液的分解率．稳定产品氢氧化铝的粒度，显著提高产品氢氧化铝的强度。     

晶种活化强化铝酸钠溶液的种分分解

采用一种新方法活化氢氧化铝晶种，可以强化铝酸钠溶液的种分分解。晶种在沸腾的蒸馏水中蒸煮后得到活化，实验研究了活化晶种对铝酸钠溶液种分附聚过程以及全过程的强化分解作用及其对产品粒度分布的影响。在种分附聚实验中，对于苛碱浓度比较低的铝酸钠溶液，晶种活化0．5h就能有效地提高溶液的分解率，而活化时间超过0．5h对分解率的促进作用不明显；对于苛碱浓度比较高的铝酸钠溶液，晶种活化2.0h以上才能较明显地提高溶液的分解率。在种分全过程实验中，溶液分解率的提高在10h以后出现并逐渐增大。晶种被活化可能是因为晶种表面被有机杂质吸附封闭的活性点被活化后重新显露，活化晶种及原始晶种在溶液中种分1．0h后的形貌初步证实了这种设想。种分附聚产品的粒度分布结果显示，只要晶种活化时间合适，产品的粒度也能明显改善。     

亚油酸影响铝酸钠溶液晶种分解附聚过程的研究

在不同温度和苛性碱浓度条件下研究了亚油酸对铝酸钠溶液加晶种分解附聚过程的影响.结果表明,少量亚油酸能轻微提高铝酸钠溶液的分解率,但能显著增加产品平均粒度.较之空白实验,添加量为4mg/L时,8h使分解率增加O.22%,使产品平均粒径增加8μm;添加量为200mg/L时,8h使分解率降低5%,使产品平均粒径减小5μm.低温和低苛性碱浓度时亚油酸促进溶液分解,高温和中等苛性碱浓度时,亚油酸促进溶液中细粒子附聚.     

非离子型表面活性剂对铝酸钠溶液晶种分解的影响

采用对比实验法研究非离子型表面活性剂对铝酸钠溶液品种分解率及其产品粒度和形貌的影响.结果表明:添加某非离子型表面活性剂,用量在100～150mg/L范围内,可提高分解率6%左右;粒度分析及电子显微镜形貌观察表明非离子型表面活性剂可促进AI(OH)3晶体的附聚和抑制二次成核,产品平均粒径可提高16 um.对表面活性剂强化铝酸钠溶液晶种分解的机理研究表明,表面活性剂改变AI(OH),颗粒的表面Zeta电位,同时使铝酸钠溶液的表面张力降低了20～30 mN/m,从而可大幅度降低铝酸钠溶液的稳定性,加快晶体生长速度.非离子型表面活性剂能有效强化铝酸钠溶液晶种分解过程.     

L-白氨酸对铝酸钠溶液种分过程的影响

研究L-白氨酸对铝酸钠溶液种分分解率及其产物Al(OH)3粒度和形貌的影响,并结合表面张力和27Al NMR检测手段探讨L-白氨酸对铝酸钠溶液种分过程影响的作用机制.结果表明:在所选实验条件下,L-白氨酸可以强化分解过程,并在低浓度下可使种分产品细化;L-白氨酸的加入可以降低溶液的表面张力,27Al NMR特征峰峰形和化学位移均无显著改变,但半峰宽缩小;结合种分实验,认为添加剂主要是通过吸附在晶种表面,降低了氢氧化铝结晶活化能,促进氢氧化铝的快速析出.     

活性晶种的性质及其强化铝酸钠溶液晶种分解的机理分析

活性晶种可以强化铝酸钠溶液晶种分解并显著提高种分分解率。通过碳酸氢钠诱导铝酸钠溶液快速分解制备活性晶种,研究其性质及对种分过程的影响规律,探讨活性晶种强化种分过程的机理。结果表明:碳酸氢钠诱导铝酸钠溶液快速分解制备的活性晶种主要是拜耳石型氢氧化铝,其粒度细、比表面积大、表面能高且表面溶剂化趋势较强,具有很强的促进铝酸钠溶液分解的能力,在晶种添加量仅为1g/L的条件下,铝酸钠溶液种分分解率可达65%以上。晶种强化铝酸钠溶液种分的能力除了随晶种表面积的增大而增强外,还随晶种表面溶剂化趋势的增强和晶种表面Zeta电位的升高而增强。在晶种分解初期,活性晶种诱导铝酸钠溶液中其他铝酸根阴离子向Al(OH)_4~-转变,其诱导溶液结构变化的能力随晶种表面积的增大和晶种表面溶剂化趋势的增强而增强。活性晶种特殊的表面性质和晶种诱导铝酸根离子向有利于种分的铝酸根离子形态转变的能力共同决定活性晶种强化铝酸钠溶液种分过程的活性。     

油溶性添加剂对铝酸钠溶液种分分解率和Al(OH)3粒度的影响

研究由羧酸盐类阴离子表面活性剂与聚氧乙烯型非离子表面活性剂复配的油溶性添加剂对铝酸钠溶液种分分解率和产物Al（OH）3粒度的影响,并对该添加剂影响铝酸钠溶液晶种分解过程的相关机理进行探讨。结果表明,当添加剂中羧酸盐类表面活性剂的含量为60%（质量分数）、添加量75 mg/L时,相对空白试样,添加剂可提高铝酸钠溶液种分分解率2.5%左右,产物中粒径大于45μm的Al（OH）3颗粒的含量增加约7%（质量分数）,且粒度分布主要集中在50-70μm区域;对产物粒度分布进行数学拟合计算,得出加入添加剂后单位质量Al（OH）3颗粒的总表面积增加约2%,表明在保证不增加粒径小于45μm的Al（OH）3颗粒含量的前提下,通过加入添加剂提高铝酸钠溶液种分分解率在理论上是可行的。     

Combined effect of amino and carboxyl group in α-alanine on seeded precipitation of sodium aluminate solution

α-alanine was adopted as a new additive to elucidate the seeded precipitation mechanism of sodium aluminate solution. α-alanine has the inhibitory effect at the initial period of reaction, but the favorable effect in subsequent reaction. The combined effect of amino and carboxyl group in α-alanine was confirmed by investigating the effect of propionic acid, ethamine and the mixture of propionic acid and ethamine (mole ratio 1:1) on the precipitation of sodium aluminate solution, respectively. The inhibitory effect derives from the adsorption of amino or carboxyl group in α-alanine on the active surface sites of gibbsite, which was confirmed by the alleviating inhibitory effects of propionic acid, ethamine and α-alanine due to the double crystal seed mass. The semi-quantitative IR spectrum analysis of the relative concentrations of Al2O(OH)62- with the band at about 550 cm-1 and polynuclear aluminate ion with the bands at about 880 cm-1 and 635 cm-1, indicates that the dynamic balance among some aluminate species present in sodium aluminate solution is broken due to the addition of α-alanine, thus resulting in the change of the seeded precipitation ratio of sodium aluminate solution.     

拜耳法铝酸钠溶液分解动力学

讨论了温度和晶种粒度对铝酸钠溶液分解过程中晶体生长的影响，认为添加的晶种粒度对分解速率有很大的影响；晶种的粒度大时其比表面积小，分解速度慢；晶种粒度小时其比表面积大，分解速度快。根据Ｍｉｓｒａ提出的动力学方程求出了该分解条件下的活化能，并将晶种瞬时质量因子引入动力学方程，求得的不同温度下分解速率常数能较好地符合阿仑尼乌斯公式。在分解过程中晶种的瞬时比表面积变化很小，可以忽略瞬时比表面积变化的影响。     

氧化铝生产种分过程R_(peq)的测定及其与降温制度的关系

通过对某氧化铝厂种分车间实际生产数据的采集和处理 ,由铝酸钠溶液种分过程反应速率方程得到了种分过程 5 5 .5℃和 6 0℃的Rpeq分别为 0 .5 93和 0 .6 2 4,并由Rp 随时间变化的方程计算了不同温度制度下Rp 及(Rp-Rpeq)随时间变化的关系 ,讨论了生产过程中温度控制的基本原则 ,提出适当的中间降温是提高种分过程反应速率及保证良好产品质量的有力措施。     

1,2-辛二醇对铝酸钠溶液种分过程的影响

研究1,2-辛二醇对铝酸钠溶液种分过程的影响。结果表明,1,2-辛二醇通过吸附在晶种表面对铝酸钠溶液种分过程产生抑制作用。1,2-辛二醇的添加浓度、实验温度以及苛碱浓度等因素对1,2-辛二醇改善铝酸钠溶液种分效果具有显著影响。添加浓度小于1.25 mmol/L时,1,2-辛二醇对铝酸钠溶液的抑制程度很小;添加浓度超过1.5 mmol/L,抑制作用非常明显。温度越低,苛碱浓度越大,1,2-辛二醇对铝酸钠溶液分解抑制作用越大。     

种分生产砂状氧化铝的研究进展

系统介绍了影响铝酸钠溶液分解诸因素的研究进展、添加剂的开发研究与应用以及国内外对其研究的一些新成果。     

从铝酸钠溶液析出低密度-水软铝石的工艺条件

以硫酸铝和尿素水热均相沉淀合成的低密度一水软铝石为晶种,研究分解条件对溶液分解率和分解产物性质的影响,还对从铝酸钠溶液析出低密度一水软铝石的过程进行了初步分析。结果表明:适当延长分解时间,降低分解温度,或采用Al2O3浓度和分子比较低的铝酸钠原液都可以得到较高的分解率;该晶种具有较好的水热稳定性,连续使用3次对溶液分解率、分解产物的堆密度和比表面积影响不大。推荐工艺条件为:分子比1.30～1.45、Al2O3浓度为140g/L左右的铝酸钠溶液在种子比1.0和180℃左右下分解3h。     

醚类添加剂B35对铝酸钠溶液晶种分角过程的影响

研究醚类添加剂B35对铝酸钠溶液晶种分解过程的影响,采用红外光谱仪分析溶液的结构,采用微电泳仪测定Al(OH)3颗粒表面的Zeta电位.结果表明:加入适量醚类添加剂可强化分解过程,当添加剂B35用量为500mg/L时,相对空白样可提高分解率4%;醚类添加剂B35对分解过程的强化不是山铝酸钠溶液结构的改变引起的;添加剂B35可使Al(OH)3晶种表面Zeta电位明显升高,说明Al(OH)3对该表面活性剂发生特性吸附,导致铝酸钠溶液在Al(OH)3颗粒表面的润湿角减小,其固液界面张力降低,从而使分解过程得以强化;此外,醚类添加剂B35使产品Al(OH)3半均粒径增大10 μm左右,而粗颗粒在溶液中的平衡溶解度较小,分解过程推动力较大,也应是强化分解过程的原因之一.     

Kinetics of crystal growth on seeded precipitation of sodium aluminate solutions with new device

A new device was designed, which can effectively avoid the undesired nucleation and agglomeration of fine particles on the experimental results during the seaded precipitation of sodium aluminate solution, and moreover, the experimental conditions are nearly kept constant during the experiment. With the new device, it is proven that a good result can be obtained on the kinetics study of the crystal growth in seeded precipitation of sodium aluminate solution. Experiments were carried out with the concentration of Na2O (Nk)170 g/L, the mole ratio of Na2O to Al2O3(ak) all between 1.52 to 2.01, at 65, 70, 75℃, respectively. And the kinetics equation of crystal growth of gibbsite was deduced.