铝酸钠溶液碳酸化分解过程动力学

对铝酸钠溶液碳酸化分解过程的动力学进行了研究.在对碳酸化分解过程中的氢氧化钠被二氧化碳中和以及氢氧化铝析出两个过程进行比较后,认为整个碳酸化分解过程是受氢氧化铝析出过程控制,仍然遵循种分机理.借鉴种分过程动力学模型,给出了动力学方程.方程表明:碳酸化分解反应的表观活化能为75.115 KJ/mol,这与晶种分解过程的活化能大致相当,也与碳酸化分解过程仍然遵循晶种分解机理的观点相吻合;碳酸化分解过程强烈地受到过饱和度的影响.     

铝酸钠(钾)溶液种分过程的分解率和粒度分布

采用等温间歇式反应器研究了纯铝酸钠和铝酸钾溶液在种分过程的分解率、粒度分布(PSD)的变化规律,同时对分解产品进行了XRD、SEM和TG/DTG分析.结果表明,在相同的分解条件下,铝酸钾溶液的分解率大于铝酸钠溶液;铝酸钠和铝酸钾溶液中颗粒的粒度分布随时间变化具有显著差异;产品的XRD显示,分解过程中铝酸钾比铝酸钠溶液中的晶体结晶度完整,但产品的TG/DTG曲线却没有明显的差别.对于不同ακ值的铝酸钠和铝酸钾溶液,这些差异是相似的.铝酸钾与铝酸钠溶液在种分过程中的成核速率不同可能是引起分解率和粒度分布产生差异的原因.     

改善烧结法碳酸化分解产品质量的措施

本文简要阐述了提高氧化铝质量的必要性和紧迫性，并从烧结法碳酸化分解工艺着手，简介了碳酸化分解的工艺过程，同时从理论上分析了铝酸钠溶液碳酸化分解过程的变化规律，结合影响碳酸化分解产品质量的多种因素的试验结果，提出了碳分分解温度、分解时间、晶种特性和晶种添加量等是影响碳分产品质量的重要因素。     

铝酸钠溶液中钾离子对晶种分解的影响

研究了铝酸钠溶液中,在晶种附聚试验条件下,钾离子对分解动力学的影响,结果表明在三种钾离子浓度依次为0g/L、37 g/L、74 g/L的试验中,晶种附聚试验条件下分解反应的活化能依次为16.84k J/mol、16.37 k J/mol、12.42k J/mol,钾离子的存在对晶种附聚试验条件下的分解反应有一定影响;在晶种附聚的试验条件下,研究了钾离子对种分产物粒径的影响,钾离子浓度在0~111g/L对细晶种种分产物粒径影响不明显;研究了铝酸钠溶液中钾离子对晶种分解的影响,相同试验条件下种分46h,纯铝酸钠溶液分解率略高于纯铝酸钾溶液分解率,同时测量了种分产物的粒径,钾离子有利于种分产物粒径增大。     

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。     

铝酸钠溶液碳酸化分解产品中的Na2O

对高浓度铝酸钠溶液碳酸化分解过程中Na2 O的析出行为和产品中Na2 O的存在形式进行了实验研究。结果表明 :溶液中NaAl(OH) 4的过饱和度是高浓度铝酸钠溶液碳酸化分解的主要动力 ,并直接影响产品中吸附碱和晶间碱含量水平 ;提高分解温度、添加晶种或钾碱均可以明显降低产品的Na2 O含量 ;表面吸附和晶间夹杂存在的可洗碱一般占氢氧化铝产品中Na2 O含量的 2 0 %～ 30 %,而晶格碱和含碱化合物杂质等不可洗碱是产品中Na2 O的主要存在形式。     

彻底碳分氢氧化铝产品质量优化

为了改善彻底碳酸化分解氢氧化铝的产品质量,进行了添加晶种的碳分分解实验,考察其对彻底碳分后产品质量的影响,最终确定了在碳分分解过程中添加活性氢氧化铝晶种的技术思路。以氢氧化铝收尘料为晶种,对彻底碳酸化分解的工艺技术条件进行探索,考察了分解温度、晶种加入量对彻底碳酸化分解后产品质量的影响。通过实验确定分解温度85℃、种子加入量5-10g/l,彻底碳酸化分解后产品中Na2O含量0.2%-0.25%,Si O2含量小于0.4%。     

晶种对铝酸钠溶液耦合分解行为的影响

采用铝酸钠溶液耦合分解的方法制备一水软铝石,即在碳酸化分解的条件下加入一水软铝石晶种进行铝酸根聚合结晶过程诱导,研究晶种对耦合分解率和产物中一水软铝石含量的影响。结果表明:耦合分解产物为三水铝石与一水软铝石的混合物,改变晶种属性能够调控耦合分解率和产物组成,晶种的主要作用是促进一水软铝石的诱导结晶。随着晶种系数(S)在0.1～0.8范围内的增加,分解率随之降低;当晶种系数S由0.1增加到0.4时,一水软铝石在产物中的质量分数急剧增加至76%左右;当S0.4后,一水软铝石的质量分数不再发生明显变化,且随着晶种粒度的减小,分解率有所提高,6.5h后,分解率均达到90%左右,但产物中一水软铝石含量却随之降低。经过机械活化后的晶种,活性增强,使分解率和一水软铝石含量均有所提高。     

二氧化硅在铝酸钠溶液碳酸化分解过程中的行为

铝酸钠溶液碳酸化分解是燒结法生产氧化铝的重要工序之一。碳酸化分解的条件对氧化铝的质量和分散度有重大影响。二氧化硅在铝酸钠溶液碳酸化分解过程中的行为,对分解有着巨大作用。以前发表的什瓦莰曼、阿拉凱良、沃罗柯娃的文章认为,在硅量指数为340～500的铝酸钠溶液碳酸化分解过程中,在分解初期析出的水合铝硅酸钠,便是后来氢氧化铝结晶的中心。     

铝酸钾溶液自发分解过程中的氢氧化铝晶型转变

氢氧化铝作为生产金属铝的前驱体,其产品的多晶型控制对于下游操作以及产品性质存在至关重要的影响。考察了温度和苛性碱浓度对过饱和铝酸钾溶液自发分解产物及其晶型转化的影响。结果表明:温度对于溶液析出的初始晶相影响显著,在低温(30℃和40℃)下,主要晶型为拜耳石;高温(60℃和80℃)下,主要晶型为三水铝石和拜耳石的混合物;苛性碱浓度对初始晶相的类型影响并不显著。通过对三水铝石和拜耳石饱和浓度与溶液浓度的比较,结合低温下拜耳石作为主要晶相析出的现象,可知拜耳石的形成在动力学上要优于三水铝石。通过SEM像观测到了拜耳石的溶解,说明由拜耳石向三水铝石的晶型转变过程应为SMPT(以溶液为介质的晶型转化)过程,同时温度的提高与苛性碱浓度的增加均能加快晶型从拜耳石向三水铝石的转化,更验证这是一个溶解-再结晶过程。     

影响种分分解率及氢氧化铝粒度因素的试验研究

铝酸纳溶液的晶种分解是极为复杂的物理化学变化，在晶种分解过程中，各因素的变动对分解率及氢氧化铝粒度有不同程度的影响。本文在晶种添加比例为3．0条件下。采用正交试验方法对溶液AO浓度、αK、碳钠浓度、分解时间进行了正交试验，在试验条件范围内，确定最佳分解工艺条件为：AO浓度：180g／L，αK：1．45，Nc：25g／L，分解时间：55h。     

铝酸钠溶液的深度脱硅方法

苏联发明证书№151312介紹的鋁酸鈉溶液深度脫硅方法的不同点是,如制得高标号氧化鋁和簡化碳酸化分解工艺过程,往脫过硅的铝酸鈉溶液中,添加8～10克/升石灰和在95℃及大气压力下攪拌1～2小时,随后再向白泥中添加5～7克/升石灰,并用碳酸化分解所得的苏打液或母液进行处理。向脫过硅的鋁酸鈉溶液中添加的     

鋁酸鈉溶液碳酸化分解工艺的改变

经第一阶段碳酸化分解和随后的搅拌分解之后,氢氧化铝溶液便送到碳酸化分解工段的过滤机上。这时在碳酸化分解槽中剩有10米~3乳状氢氧化铝晶种。乳状氢氧化铝是流质的,从碳酸化分解槽送往过滤机的数量不够。因此一个班需要处理8～9个碳酸化分解槽。这是一项繁重的劳动作业,而且要排送大量往往是额外的母液和洗滌液。由于有一半成品氢氧化铝是在第一阶段碳酸化分解之后就提出了,因而氢氧化铝的质量下降了,只有70％的氧化铝达到一级品。在有10米~3晶种的情况下     

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。     

晶种对高纯铝酸钠溶液碳分产物量化调控的研究

用晶种量化调控高纯铝酸钠溶液碳分产物,即在碳酸化分解的条件下,加入不同类型、不同量的一水软铝石晶种来诱导Al(OH)-4定向析出一水软铝石,改善产物晶型,粒度,制备出含大量一水软铝石的碳分产品。本文对晶种系数、晶种粒度、机械活化晶种在碳分过程的影响做了相应的研究。结果表明:在分解前中期,添加晶种对分解过程有明显促进作用,且晶种系数(S)增加分解效率提高;当晶种系数S在0.11~0.44增加时,产物中一水软铝石含量增加,且当S=0.44时,含量达到最大值86%,继续增加晶种系数产物中一水软铝石含量变化不大;相对于微米级晶种,添加纳米级一水软铝石晶种在强化铝酸钠溶液聚附,细化晶粒方面更有优势;机械活化后的晶种拥有更强的分解活性,使分解率和一水软铝石含量均有所提高。     

铝酸钠溶液碳酸化分解过程初探

本文报道了铝酸钠溶液碳酸化分解过程的看法,特别是以现场的实际情况为例做出了不同的分解图形,这对研究碳酸化分解过程研究无疑是起促进作用的。     

氧化铝碳酸化分解动态过程建模及非线性分析

研究连续碳酸化分解过程输入输出运行规律,对其过程进行动态数学描述是实现氧化铝连续碳酸化分解生产过程优化控制的关键.针对实际连续碳酸化分解过程的工艺特点,将系统设计为ICSTR关联连续搅拌槽式反应釜模式.基于碳酸化分解过程物理化学机理,应用质量守恒定律,描述反应器中反应物成分浓度和脱硅精液流量和二氧化碳输入量之间的动态变化,建立了连续碳酸化分解过程系统非线性多重时滞的动态数学模型.通过数值计算及仿真,列出碳酸化分解过程实际测量值进行比较的结果,给出连续碳酸化分解各槽Al2O3浓度连续变化仿真曲线,验证模型能较好地体现系统即时变化过程,并讨论非线性模型解的相关问题.     

铝酸钠溶液碳酸化分解的热力学

为对高浓度铝酸钠溶液碳酸化分解过程中产品杂质含量的控制提供理论依据，分析了铝酸钠溶液碳酸化分解过程的热力学，认为该过程中Al(OH)3析出的真正机理是过饱和铝酸钠溶液的自发结晶；而基于分解过程中平衡浓度的热力学计算表明，在碳酸化分解过程中SiO2的变化规律与公认的三段变化规律一致，说明该过程产品中SiO2的含量取决于它在溶液中的平衡浓度，而非吸附所致；同时还分析了丝钠铝石的形成热力学。     

鋁酸鈉溶液的平衡条件

本文以铝酸钠溶液中氢氧化铝的分解反应为基础,对铝酸钠溶液的平衡条件进行了探讨。在铝酸钠溶液的平衡固相中有数种生成物,对这些生成物的平衡条件和溶液的结构进行了研究和论述。在一般的氧化铝生产的分解条件下,主要是生成三水铝石。在非常稀薄的铝酸钠溶液中,存在着铝酸的加水分解平衡。但在工业条件下,加水分解平衡显著不同,表现出铝酸离子和水分子以及铝酸离子之间的相互作用的影响。文中指出,从过饱和到达饱和状态的过程中,是可能存在着聚合离子的。     

优化碳分工艺过程,提高烧结法产品粒度

烧结法铝酸钠溶液传统的单槽碳酸化分解工艺其产品粒度小、强度低，不符合电解铝工业的发展要求，本文在分析工艺过程的基础上提出了连续碳酸化分解工艺。在理论分析的基础上，提出了连续碳酸化分解工艺过程提高产品粒度的关键控制因素，并对某氧化铝厂的六槽连续碳酸化分解工艺的运行效果进行了简单介绍。