强化铝酸钠溶液晶种分解过程的研究

用醋酸、磷酸等酸类对工业日程进行处理得到的活性晶种、并通过分解试验检验了日程的活性,对活性日程的作用机理也进行了初步探讨。     

铝酸钠溶液晶种分解制备超细氢氧化铝结晶机理初步研究

采用铝酸钠溶液加凝胶晶种分解工艺制备出粒度分布窄、颗粒均匀的超细氢氧化铝,主要研究了温度、添加剂、晶种添加量等对分解率和晶体颗粒形貌的影响,并对晶体生长机理进行了分析研究。     

铝酸钠溶液晶种分解过程动力学初步研究

本文在研究铝酸钠溶液晶种分解过程动力学时采用了一种新的研究方法,采用降温作业,利用分段抛物插值法求反应速度,用计算机求出过程表观活化能为 E_a=82.118KJ/mol,同时还求出了其它一些动力学参数。动力学方程反映了晶种系数、温度、时间以及精液苛性碱浓度、苛性比值等因素对分解速率的影响。     

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.     

铝酸钠溶液添加活性晶种分解过程颗粒的演变

以碳酸氢钠诱导铝酸钠溶液分解制备活性晶种,研究了添加极少量该活性晶种铝酸钠溶液分解过程中的颗粒演变规律。结果表明:随着分解过程的进行,产品粒度先增大而后减小,其拐点对应于铝酸钠溶液过饱和度变化速率由快变慢的转折点。种分初期,产品中拜耳石含量高,并存在数量较多的附聚体,拜耳石为粘结相。种分后期,拜耳石被较高苛性比的铝酸钠溶液溶解,导致附聚体解体而使产品细化。研究结果可为研究铝酸钠溶液添加活性晶种分解过程的粒度控制技术提供借鉴。     

铝酸钠溶液晶种分解附聚过程主要影响因素研究

本文研究了溶液的苛碱浓度、苛性比、晶种的添加量、分解的温度，以及搅拌速度等因素对铝酸钠溶液加晶种附聚过程的影响。     

铝酸钠溶液晶种分解过程中游离碱对晶体附聚的影响

利用铝酸钠溶液晶种分解过程研究游离碱对晶体附聚的影响,利用NaOH溶液模拟游离碱环境研究AlOOH和Al(OH)3在NaOH溶液中的溶解-结晶性能。结果表明:游离碱对晶体附聚起抑制作用,并且抑制作用随其浓度增加而增强。由于可作为附聚粘结剂的新生细晶粒活性高,而游离碱对高活性晶粒有强烈侵蚀作用,因此晶体附聚受到抑制。晶粒溶解速率随温度、游离碱浓度、转速、晶粒活性的增大而增大。基于溶解-结晶模型并拟合实验数据发现,AlOOH和Al(OH)3在NaOH溶液中的溶解速率正比于游离碱浓度的1次方及晶体表面积的1.5次方。比较AlOOH和Al(OH)3在NaOH溶液和铝酸钠溶液中的溶解-结晶性能可知,铝酸根的存在抑制了游离碱对晶体的侵蚀作用。     

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。     

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。     

氢氧化铝晶种表面的酸性及其对铝酸钠溶液分解过程的影响

用水溶液滴定法对Ａｌ（ＯＨ）３晶种的表面酸性进行了预测定。并用非水溶液回滴法进行了准确测量,确定了晶种表面的酸量,同时研究了不同粒度的晶种对分解过程的影响。实验结果表明,在相同质量下,细粒子的表面酸量较粗颗粒大;当表面积相同时,粗颗粒的单位表面酸量较细颗粒的大,探讨了晶种粒度对分解过程的影响,相同种子比条件,细粒子具有较高的分解速度和深度。     

添加剂强化拜耳法铝酸钠溶液分解

对表面活性剂类添加剂强化拜耳法铝酸钠溶液分解进行了研究,讨论了添加不同种类的表面活性剂和添加剂的不同添加量对拜耳法铝酸钠溶液分解率的影响,同时也讨论了表面活性剂类添加剂对产品粒度的影响。探讨了表面活性剂强化分解的作用机理。     

铝酸钠溶液分解用种子的活性

在拜耳法中,添加大量氢氧化铝晶种进行铝酸钠溶液分解是该方法的一个很大的特点。但迄今对于种子表面和铝酸钠溶液间传质过程或者分解反应机理仍不清楚。多数研究资料表明,氢氧化铝晶体长大,次生晶核形成,微晶颗粒附聚等现象的机理,都与种子的“表面成核”有关。所以可以认为种子的作用应作为“晶核形成体”,有催化剂的性质。本文简单讨论有催化作用的种子活性的概     

铝酸钠溶液中Nc、Ns对晶种分解的影响

铝酸钠溶液中存在着Ｎａ２Ｃｏ３（Ｎｅ）、Ｎａ２ＳＯ４（Ｎ４）等杂质，它们对氧化铝生产过程不同工序造成一定影响，本文着重研究分解原液中Ｎｃ、Ｎｓ对种子分解过程中分解率及分解产品粒度的影响，并得出了种分分解率与杂质相Ｎｃ、Ｎｘ含量之间的数学关系。     

添加剂对铝酸钠溶液晶种分解产生Al(OH)3和Al2O3的影响

研究了疏水性添加剂脂肪酸类阴离子表面活性剂与21-碳烷不同配比对铝酸钠溶液分解产生氢氧化铝和氧化铝的粒度、强度及分解率的影响,考察了产物Al(OH)3和Al2O3的强度和粒度之间的关系,探讨了添加剂影响铝酸钠溶液晶种分解的相关机理.结果表明:脂肪酸质量分数在32%～49%,添加剂加入量为150×10g/L时,有利于提高分解率,但对提高Al(OH)3和Al2O3的强度和粒度不利;脂肪酸质量分数在15%～22.5%时,Al(OH)3和Al2O3在强度和粒度方面呈相一致的对应关系,添加剂可促进Al(OH)3的附聚,提高Al(OH)3和Al2O3的粒度和强度,但对提高分解率作用不大;Al(OH)3的粒度过大时,会引起其强度降低,导致Al0O3粒度下降;加入添加剂后,可形成球状的Al(OH)3晶体,有利于形成粒度大、强度高的氧化铝.     

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.     

铝酸钠溶液种分分解工艺改进

针对现有种分工艺中存在晶种循环量大，晶种未分级的问题，分析论述了晶种进行分级的优点和不分级的弊端及大量不经分级洗涤的晶种在流程中循环对生产的影响。提出了在现有种分工艺的基础上，在每个分解槽搅拌管与分解槽内壁之间套一直筒割口型空心套筒，同时采用双液流现料的工艺改进方案。通过控制溢流和底流固含及其出料比例，达到利用种分槽自身进行晶种分级、保留晶种、减少晶种循环量的目的。改革后的工艺流程，可大量地减少晶种循环量，不需使用专门的分级设备；能获得较高的产出率和粒度较粗、均匀的氢氧化铝产品，并能减少晶种种附液对种分分解产生的不利影响和减少或消除种分槽发生沉淀事故的机会。本改革方案，投资极少，简单易行。     

对拜耳法高浓度铝酸钠溶液两段分解细晶种附聚的研究

在两段分解制取砂状氧化铝的工艺中，附聚具有决定性的作用，它既是保证产品粒度的前提，又是产品强度的基础，有鉴于此，本试验用人工配制的高深度铝酸钠溶液，按照两段分解工艺中附聚段的参数和条件，对溶液的附聚性能和各可操作因素对附聚效率的影响，分别进行了试验并得出相应的结果。