超声波场下铝酸钠溶液脱除硅、铁工艺研究

在超声波场下,对铝酸钠溶液中硅、铁杂质的脱除进行研究,在研究过程中分别考察了温度、超声波强度、反应时间、氧化钙及铝酸钙的用量等因素对铝酸钠溶液中硅、铁脱除效果的影响。结果表明,在温度80℃,CaO加入量为5g·L-1,3CaO·Al2O3·6H2O的加入量为4g·L-1,反应时间2.0h,超声波强度20W·cm-2条件下,硅、铁脱除率分别达到99.78%,99.54%,硅量指数可达11000。相比没有超声波的条件下,硅、铁脱除率分别提高了14.58%,21.04%。对获得的硅铁渣进行了XRD及SEM分析,结果表明,脱杂形成的硅铁渣分子排例紧密,结构稳定。这说明用CaO+3CaO·Al2O3·6H2O作混合脱杂剂,并在超声波条件下在铝酸钠溶液中脱除硅、铁是可行的。     

氧化钠对CaO-Al2O3-SiO2三元系铝酸钙形成规律的影响（英文）

利用XRD、SEMEDS和DSCTG技术研究了添加Na2O的CaO-Al2O3-SiO2体系中铝酸钙的形成规律。结果表明,当Al2O3与SiO2的质量比为3.0、CaO与Al2O3的摩尔比为1.0时,在1350°C烧结后的熟料主要由12CaO·7Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2和2CaO·SiO2组成。熟料中12CaO·7Al2O3的含量随着Na2O的增加而增加,2CaO·Al2O3·SiO2的含量随着Na2O的增加而降低。Na2O在12CaO·7Al2O3中形成固溶体,增加了其单位晶胞体积。DSC分析表明,Na2O不仅促进了12CaO·7Al2O3的形成,而且使C12A7的形成温度降低了30°C。烧结熟料中的氧化铝溶出性能随着Na2O的增加而大幅度提高。     

氧化钠对CaO-Al_2O_3-SiO_2三元系铝酸钙形成规律的影响(英文)

利用XRD、SEMEDS和DSCTG技术研究了添加Na2O的CaO-Al2O3-SiO2体系中铝酸钙的形成规律。结果表明,当Al2O3与SiO2的质量比为3.0、CaO与Al2O3的摩尔比为1.0时,在1350°C烧结后的熟料主要由12CaO·7Al2O3、2CaO·Al2O3·SiO2和2CaO·SiO2组成。熟料中12CaO·7Al2O3的含量随着Na2O的增加而增加,2CaO·Al2O3·SiO2的含量随着Na2O的增加而降低。Na2O在12CaO·7Al2O3中形成固溶体,增加了其单位晶胞体积。DSC分析表明,Na2O不仅促进了12CaO·7Al2O3的形成,而且使C12A7的形成温度降低了30°C。烧结熟料中的氧化铝溶出性能随着Na2O的增加而大幅度提高。     

熟料烧结过程中氧化铁反应行为的热力学分析

通过对Fe2O3与碳酸钠、氧化钙以及硅酸钙反应的热力学分析,明确Fe2O3在铝土矿炉料烧结过程中的热力学反应规律。热力学计算、分析结果表明:Fe2O3在正常烧结温度范围内能与Na2CO3或CaO发生反应,但更易与CaO反应形成2CaO.Fe2O3或CaO.Fe2O3,Fe2O3和Na2O.Fe2O3能使2CaO.SiO2和3CaO.2SiO2转变为CaO.SiO2,CaO.SiO2进一步与Na2O.Al2O3或Na2O.Fe2O3反应生成不溶的三元化合物而造成烧结法生产氧化铝过程中Na2O和Al2O3的损失。4CaO.Al2O3.Fe2O3不能由铁酸钙和铝酸钠相互反应产生,而可能是CaO、Al2O3和Fe2O3三者直接反应的产物,且在烧结条件下Na2O.Fe2O3可分解4CaO.Al2O3.Fe2O3。     

铝酸盐熟料的溶出(3) 第二部分 铝酸盐熟料的溶出过程 第三章 熟料中氧化铝和碱的提取

1.溶出化学反应概述如上所述,铝酸盐熟料的主要物相为β硅酸二钙(β-2Cao·SiO_2)、碱金属铝酸盐和铁酸盐(R_2O·Al_2O_3;R_2O·Fe_2O_3)及其固溶体。熟料溶出包括以下过程:1)铝酸钠(钾)     

环保型电解质对溶液电导率的影响

在含硅酸钠的碱性基本溶液中,研究植酸(C<,6>H<,18>O<,24>P<,6>)浓度对溶液电导率的影响.采用四因素三水平正交实验,研究环保型电解质如氢氧化钠(NaOH)、硅酸钠(Na2SiO2·9H2O)、硼酸(H>.38>O3)、钨酸钠(Na2WO<,4>·2H2O)、铝酸钠(NaAlO2)和碳酸钠(Na2CO3)对溶液电导率的影响规律.结果表明:随着植酸和硼酸浓度增加,溶液电导率减小;随着NaOH、Na2SiO3·9H2O、Na2WO<,4>·2H2O、Na2CO3和NaAl2浓度增加,溶液电导率增大.     

铝酸钠溶液中草酸钙的行为（英文）

草酸钙的稳定性对于铝酸钠溶液中草酸钠的脱除至关重要。研究了草酸钙在含有碳酸钠的铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明,在铝酸钠溶液和碳酸钠溶液中,草酸钙能够分别被转化为铝酸三钙(TCA)和碳酸钙。在铝酸钠溶液中,升高温度、延长反应时间以及增加苛性碱浓度会使得草酸钙的转化率增加,进而发生反苛化反应。此外,含钙化合物的稳定性在含有碳酸钠的铝酸钠溶液中与其在单一的铝酸钠或者碳酸钠溶液中不同。铝酸钠溶液中的碳酸钠会促进草酸钙的转化,因此4CaO·Al_2O_3·CO_2·11H_2O和TCA的形成会导致氧化铝的损失。在铝酸钠溶液中,温度升高会促进碳酸钙、4CaO·Al_2O_3·CO_2·11H_2O和草酸钙转化为TCA。在低温稀铝酸钠溶液中,短停留时间操作条件下,草酸钙可以保持相对稳定。研究的新型石灰苛化去除草酸钠工艺已经应用于国内某氧化铝厂。     

不同温度下Na_2O-Al_2O_3-CaO-SiO_2-CO_2-H_2O系中水化石(木畄)石(禾文)定区的确定

研究Na_2O-Al_2O_3-CaO-SiO_2-CO_2-H_2O系中水化石梢石的(禾文)定性,对进一步改进铝土矿和熟料的溶出、拜耳法赤泥洗涤、铝酸钠溶液的脱硅等过程,都具有重要的(乙心)义。     

Na_2O掺杂铝酸钙化合物的形成机理与晶体模拟（英文）

采用分析纯试剂CaCO_3、Al_2O_3、SiO_2和Na_2CO_3合成Na_2O掺杂铝酸钙熟料,研究Na_2O掺杂对铝酸钙化合物形成机理及12CaO·7Al_2O_3(C12A7)晶体结构的影响。结果表明:当熟料中Na_2O含量低于4.26%(质量分数)时,含Na_2O物相主要为2Na_2O·3CaO·5Al_2O_3和Na_2O·Al_2O_3;其余Na_2O主要掺杂在12CaO·7Al_2O_3内,并且使其结晶度降低。2Na_2O·3CaO·5Al2O3的结晶度也随着熟料中Na_2O含量升高而降低。2Na_2O·3Ca O·5Al_2O_3和12CaO·7Al_2O_3的生成途径有两种方式:一是由初始反应物的直接反应生成,二是由反应中间产物CaO·Al_2O_3的进一步转化反应生成。晶体结构模拟结果表明,在Na_2O掺杂的12CaO·7Al_2O_3晶格内,其O—Na键的共价性弱于O—Ca键和O—Al键的共价性,使12CaO·7Al_2O_3晶胞自由能升高,化学活性提高。当熟料中Na_2O含量由0增加至4.26%时,Al_2O_3的浸出率由34.81%增大至88.17%。     

强化石灰烧结法中硅的行为研究

针对我国铝土矿资源特点和我国烧结法生产氧化铝的现状,对强化石灰烧结法中硅的行为进行研究。采用铝硅比为3.84的矿石,按照钙铝比为1.3~1.5进行配料,在1270℃以上进行熟料烧成。实验结果表明:熟料烧成无困难,熟料中氧化铝含量达到了48%~53%,熟料中主要物相为CaO.Al2O3和2CaO.Al2O3.SiO2,烧结熟料溶出性能好;烧结熟料溶出后粗液中硅含量仅为20mg/L~30mg/L,硅量指数可达1000以上,可省去专门的脱硅工序;提出用"纯氧化铝溶出率"作为烧结法的经济指标,强化石灰烧结法用A/S比为3.84的矿物达到了强化碱石灰烧结法A/S7的指标,且碱耗更低。     

强化烧结法生产氧化铝新工艺的研究与实践

针对我国铝土矿资源特点和我国烧结法生产氧化铝的现状,论述了强化烧结法生产氧化铝新工艺.采用铝硅比为9.62的矿石,按照钙比为1.3～2.O,碱比为1进行配料,在1250℃以上进行熟料烧成.实验结果显示:烧成的熟料溶出条件宽松,二次反应程度弱;溶出浆液在170℃左右直接进行加压脱硅,脱硅后溶液的硅量指数大于200,再加入适量的石灰进行深度脱硅,即使溶液中氧化铝浓度超过200 g/L时,精液的硅量指数也大于600,且得到的水化石榴石中二氧化硅饱和系数大于O.28;通过加入晶种和采用新的碳酸化分解工艺制度,产品中的SiO2含量降至O.025%,Na2O含量小于O.37%;加入表面活性剂,不仅能将碳分母液蒸发至Na2OT浓度大于300 g/L,而且还可有效减缓表面上结疤的形成速度.部分结果已应用于工业实践中,单台窑产能提高了1 9.7%,工艺能耗降低了24.71%.     

高铁一水硬铝石型铝土矿的低钙比烧结

研究烧结法处理我国高铁中等品位矿石的工艺条件,确定钙比为1.5时熟料中存在3CaO·2SiO2和2CaO·2Si02.结果表日月,增大钙比使熟料A1203溶出率、Si02溶出率均有所降低;延长烧成时间,提高烧成温度有利于A1203溶出率的增加和Si02溶出率的降低;提高铁铝比,熟料最佳烧成温度降低,烧成温度范围变窄;提出的A1203有效溶出率概念表明,钙比为1.5时,熟料烧成效果最好;确定高铁铝土矿适宜的烧成制度为:烧成温度1250～1300℃,烧成时间20-40rain,钙比1.5.     

铝酸钠溶液脱硫的研究

用X射线衍射 ,扫描电子显微镜、差热分析、化学分析、红外吸收光谱等方法研究了反应产物。铝酸钠溶液添加石灰脱硫的实质是Ca(OH) 2 在铝酸钠溶液中与Na2 SO4相互作用生成 3CaO·CaSO4·12H2 O随赤泥排走     

利用铁酸钠脱除铝酸钠溶液中的S~(2-)（英文）

研究铁酸钠的合成及其脱除铝酸钠溶液中S~(2-)的反应。热力学分析表明通过焙烧Fe_2O_3和Na_2CO_3的混合物合成铁酸钠的最低温度为810 K。结果表明:在1173 K焙烧60 min可以完全形成铁酸钠,且升高温度和减小Na_2CO_3粒径有利于加速铁酸钠的形成。铁酸钠可高效脱除铝酸钠溶液中的S~(2-),在铁硫摩尔比为1:1~1.5:1,温度为373 K,反应时间为60 min的条件下,脱硫率约为70%。脱硫过程是通过Fe(OH)_4~-与S~(2-)在铝酸钠溶液中反应生成NaFeS_2·2H_2O沉淀实现的,脱硫效率取决于铁酸钠溶解生成的Fe(OH)_4~-。     

Reaction behavior and mechanism of anatase in digestion process of diasporic bauxite

Based on the study of influence of temperature, digestion time, amount of CaO added and composition of aluminate solution on reaction behavior of pure anatase in high-pressure digestion process of bauxite, reaction mechanism of anatase was preliminarily determined. Anatase first reacts with caustic soda to produce Na2TiO3, then the resultant Na2TiO3 reacts with 3CaO·Al2O3·6H2O resulting from the reaction of CaO with sodium aluminate solution to produce CaO·2TiO2·H2O which eventually converts into CaTiO3. Higher temperature, concentration of free Na2Ok (the caustic soda uncombined with aluminate anions in the form of Na2O) and molar ratio of CaO to TiO2 are favorable to the conversion of CaO·2TiO2·H2O to CaTiO3. And Al(OH)4- shows the function of a catalyzer in the reaction of anatase with caustic soda with or without CaO added during the digestion process of diasporic bauxite.     

借助于振动使霞石熟料溶出和分级过程合并进行

霞石熟料溶出的化学反应过程,不仅包括铝酸盐溶解,而且包括部分β硅酸二钙按下述反应的分解: 2CaO·SiO_2 2NaOH aq=2Ca(OH)_2 Na_2SiO_3 aq (1) 生成的产物是Al_O_3和R_2O化学损失的根源。损失量取决于β-C_2S的分解程度,后者主要依溶出时的溶液浓度、溶液中苏打含量、赤泥与溶液接触时间以及熟料粒度为转移.     

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。     

P含量对CaO-Al_2O_3-SiO_2体系在高温烧结过程中矿相转变的影响（英文）

采用XRF、XRD、SEM-EDS和DSC-TG等技术手段研究不同P含量下铝酸钙熟料在高温烧结过程中的矿相转变、显微组织、自粉性能及其氧化铝浸出性能。1350°C下烧结熟料主要由12CaO·7Al_2O_3、Ca O·Al_2O_3、β-2CaO·SiO_2和γ-2CaO·SiO_2等矿相组成;随着P含量的增加,β-2CaO·SiO_2含量逐渐升高,而γ-2CaO·SiO_2含量逐渐降低。熟料的自粉性能随着P含量的增加逐渐恶化。P在熟料中均匀分布,其存在抑制β-2CaO·SiO_2向γ-2CaO·SiO_2的转变。12Ca O·7Al_2O_3和CaO·Al_2O_3的晶胞体积随着P含量的增加分别降低和提高,且P能降低铝酸钙化合物的形成温度。铝酸钙熟料的氧化铝浸出率随着P含量的增加明显降低,当P含量从0提高到0.85%时,氧化铝浸出率从95.01%降低到83.84%。     

K2O在烧结法中工艺矿物的研究

为认识生产中K_2O的变动对技术经济指标的影响,研究了K_2O—Al_2O_3、K_2O—Fe_2O_3二元系,K_2O—Na_2O—Al_2O_3、K_2O—Na_2O—Fe_2O_3三元系和K_2O—Na_2O—Al_2O_3—SiO_2、K_2O—CaO—Al_2O_3—SiO_2四元系,还研究了含K_2O矿物的溶解特性,熟料中K_2O与Na_2O比例的变动对烧成和溶出率的影响。     

铬铁矿中杂质铝和铁对铬氧化率的影响及其机理

以实验室合成的尖晶石型化合物为原料,系统地研究铬铁矿无钙焙烧体系中杂质铁和铝对Cr(Ⅲ)氧化率的影响规律及其机理。结果表明:铬铁矿中杂质铁对Cr(Ⅲ)的氧化率无明显影响;焙烧过程中FeO被氧化后得到的Fe2O3先与Na2CO3反应生成中间产物NaFeO2,它在体系中仍能起着Na2CO3的作用,使铬的氧化反应继续进行,整个Cr(Ⅲ)氧化过程的反应速率均较快;而杂质铝能明显抑制Cr(Ⅲ)的氧化,其主要原因是:在焙烧过程中,Al2O3与Cr2O3和MgO反应生成相对稳定、难溶的多元复杂氧化物MgO·(Cr2O3)0.5.(Al2O3)0.5。此外,Al2O3与Na2CO3反应生成Na2O·Al2O3,但Na2O·Al2O3很难进一步与MgO.(Cr2O3)0.5·(Al2O3)0.5反应生成Na2CrO4。