铝酸钠溶液晶种分解

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氧化铝生产工艺

氧化铝生产工艺在氧化铝生产行业，氧化铝的生产方法大约分四类：碱法、酸法、酸碱联合法、和热法，但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。

用碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。

矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣（由于含氧化铁而成红色，故称赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，已回收利用其中的有用组分。

纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后焙烧，得到氧化铝产品。

用碱法生产氧化铝又可分为：①拜尔法②烧结法③联合法，因我国的铝土矿资源的特殊性，主要为一水硬铝石，因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法，后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多，拜尔法具有工艺流程简单，投入成本少，产品质量好等特点。

具体情况如下：中国铝业山东分公司：1954年建厂，采用烧结法，后经四次扩建，主要采用拜尔法，2006年的总产量已达128万吨中国铝业河南分公司：1965年建厂投产，主要采用混联法，1999年完成4次扩建，年产达80万吨，2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线，2006年的年生产量已达到232万吨。

中国铝业贵州分公司：1978年完成一期拜尔法生产线，年产15万吨，后经扩建，采用混联法，2006年已达到年产120万吨。

中国铝业山西分公司：1987年一期烧结法投产，后经扩建，1992年完成二期混联法，年产达70万吨，2005年投产的拜尔法80万吨项目，到2006年已经达到年产219万吨目标。

中国铝业中州分公司：1992年一期投产烧结法，后经两次扩建选矿拜尔法生产线，2006年年产量达172万吨。

中国铝业广西分公司：1995年拜尔法投产使用，2006年总产量达94万吨。

中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。

除中国铝业公司外，现已建或拟建的氧化铝项目29个，山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发（100万吨）、河南开曼铝、东方希望铝业（三门峡）有限公司、广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）等众多氧化铝企业。

医学专题拜耳法的原理和基本流程

• 3、过饱和度越大，溶液的稳定性越低。 • 4、当溶液冷却或稀释时，溶液都是处于饱和
状态。
• 从以上的分析可见，在拜耳法生产氧化铝的过程中，最重要的是在不同的工序控制一定的溶液组成和温度，使溶液具有适当的稳定性。
两种表示方法： A、采用物质的摩尔比n(Na2O)/n(Al2O3), 其中的Na2O是按苛性碱
3.2.5 含钙、镁的矿物在溶出过程中的行为
在铝土矿中有少量的方解石CaCO3和白云石 CaCO3·MgCO3。碳酸盐是铝土矿中常见的有害杂质它们在碱溶液中容易分解，使苛性钠转变为碳酸钠。
3.2.6 有机物和某些微量杂质在溶出过程中的行为
有机物可以分为腐植酸及沥青两大类。后者实际上不溶解于碱溶液，全部随同赤泥排出。腐植酸类的有机物与碱作用生成各种腐植酸钠，然后逐渐转变为易溶的草酸钠（Na2C2O4）或蚁酸钠，在流程中循环积累，使溶液粘度显著升高，容易产出泡沫。溶液中的有机物对铝土矿的湿磨，赤泥的沉降分离，铝酸钠溶液中的晶种分解，母液的蒸发等工序都是不利的。
3.2.7 对溶出过程的工艺要求
• Al2O3的理论溶出率理论上矿石中可以溶出的Al2O3量与矿石中Al2O3
量的比值。 • Al2O3的实际溶出率
在溶出时，实际溶出的Al2O3量与矿石中Al2O3量的比值。
美国铝业公司提出的溶出条件为：
• 一水软铝石矿温度235℃，苛性碱溶液Na2O浓度135g/L,
3 改善拜耳法赤泥沉降性能的途径：
• （1）铝土矿预先焙烧 • （2）提高溶出温度 • （3）添加絮凝剂
3.4 铝酸钠溶液的晶种分解
3.2 铝土矿溶出过程的化学反应
3.2.1 氧化铝水合物在溶出过程中的行为、
溶剂：循环母液中的主要成分有：NaOH、NaAlO2、 Na2CO3、 Na2SO4等。

氧化铝问答

氧化铝问答1.简述拜耳法生产氧化铝拜的原理。

答：用苛性碱溶液溶出铝土矿中氧化铝而而制成铝酸钠溶液，采用对溶液降温、加晶种、搅拌的条件下，从溶液中分解出氢氧化铝，将分解后母液经蒸发用来重新的溶出新的一批铝土矿，溶出过程是在加压下进行的。

2.简述铝酸钠溶液碳酸化分解的基本原理答：往铝酸钠溶液中通入CO2 中和溶液中的游离苛性碱，使溶液的苛性比值降低，从而使铝酸钠溶液的稳定性下降，分解结晶析出Al(OH)3 。

3.圆锥破碎机的工作原理是什么？答：由动锥和定锥组成环行的破碎腔，物料经分配盘均匀地撒入破碎腔，动锥在偏心轴的带动下在定锥的内表面做偏旋运动，时而靠近定锥，时而离开定锥。

当动锥的表面靠近定锥的内表面一侧时，此处的矿石受到挤压、弯曲、磨削的作用而破碎，当动锥离开此处时，已破碎的矿石从锥底部排料口排出，上面的矿石随之而下落一段距离。

当动锥离开此处而靠近另一处时，另一处的矿石同样受到挤压、弯曲、磨削的作用而破碎，并从锥底排出。

如此连续不断的重复的工作，直到矿石全部破碎完并排出。

4.铝土矿高压溶出过程的目的是什么？答：用苛性碱溶液迅速将铝土矿中氧化铝溶出，制成铝酸钠溶液5.工业生产氧化铝，铝酸钠溶液分解的方法有哪两种？分别说明它们的概念。

答：晶种分解：往过饱和的铝酸钠溶液中添加晶种，降低温度和不断搅拌的情况下，使之分解，结晶析出Al(OH)3 。

碳酸化分解：往铝酸钠溶液中通入CO2 气体，使其迅速分解析出Al(OH)3。

6.球磨机的工作原理是什么？答：将物料和钢球按一定的比例装入球磨机内，在传动装置的带动下磨机一定的转速转动，磨机内的钢球一部分沿磨机筒体内壁一起被提升一定的高度后抛落下来，对磨机内物料产生冲击作用使之粉碎，同时，由于摩擦力的作用磨机内钢球还产生自转，对物料产生研磨作用，磨机内的物料在冲击力和研磨力的作用下粉碎，达到生产要求后从排料口排出。

7.离心泵的工作原理是什么？答：在泵启动前向泵内灌满所输送的液体。

晶种分解的化学过程.

方面进行描述。
晶种分解的化学过程：（1）溶出：是使铝土矿里的氧化铝溶解于苛性碱液中而制得铝酸钠溶液。（2）分解：是使铝酸钠溶液分解而析出氢氧化铝晶体。
Al2O3 xH2O+NaOH 分溶解出(<(1高00温℃)) NaAl(OH)4
晶种分解的化学过程
Al2O3 xH2O+NaOH 分溶解出(<(1高00温℃)) NaAl(OH)4
• 对于这个可逆反应：（1）当反应条件控制在高温、高苛性比值和高碱浓度条件下，反应便向右进行，这就是铝土矿的溶出过程，制得铝酸钠溶液；（2）反之，控制在低温、低苛性比值和低碱浓度条件下，反应便向左进行，这就是过饱和的铝酸钠溶液结晶析出氢氧化铝的化学过程。

铝电解习题——精选推荐

铝电解习题1、铝电解⽣产的主要技术参数及主要操作有哪些？答：主要技术参数有；系列电流强度，槽电压，电解温度，极距，电解质组成，两⽔平，效应系数等。

主要操作有；出铝，阳极更换，熄灭阳极效应2、分析电解⽣产中产⽣阳极掉块的原因？答：发⽣阳极掉块的原因主要有：(1)阳极组装质量不好。

在阳极组装过程中，炭碗中的焦粉没有清理⼲净，阳极钢⽖伸⼊炭碗的深度不够，这样阳极易掉块。

(2)由于阳极氧化严重，磷⽣铁碗周围的炭块全部氧化掉，造成阳极掉块。

阳极氧化严重的原因；a、炭块本⾝的抗氧化性能差；b、预焙极上的氧化铝保温料少；c、电解温度⾼；d、阳极电流分布不均从⽽造成阳极掉块；e、电压保持不当，造成长时间压槽，阳极与伸腿或沉淀接触；f、阳极安装时下得过深或卡具没有夹紧，导致阳极下滑,造成阳极电流负荷过重；g、电解质⽔平过⾼，电解质全部淹没炭块，发⽣阳极效应也易造成阳极掉块。

3、为什么铝电解⽣产中要采⽤弱酸电解质？答：A.此电解质具有较低的初晶点.B.能减⼩Al的溶解损失，减少钠的析出，改善炭渣的分离情况C.槽⾯结壳酥松易打碎4、铝电解⽣产的基本原理是什么？请画出其⼯艺流程图。

答：基本原理：以熔融冰晶⽯为电解质，氧化铝为原料，通⼊强⼤的直流电压，在阴极上析出铝，在阳极上放出⼆氧化碳等。

其主要反应式；2Al2O3+3C=4Al+3CO25、⽤润湿性变差学说来分析阳极AE的反应机理。

并说说如何熄灭阳极效应？答：由于存在于熔融冰晶⽯中的氧化铝，是能降低电解质在炭阳极上的表⾯张⼒的表⾯活性物质。

所以在冰晶⽯—氧化铝熔体中，Al2O3的浓度较⾼时，电解质能很好地湿润阳极表⾯。

因此，可在很⼤的D阳下进⾏电解。

在这种条件下，由于电解质与阳极间的界⾯张⼒很⼩，阳极⽓体容易以⼩⽓泡形式从阳极表⾯逸出。

随着电解过程的进⾏，Al2O3浓度降低，电解质对阳极的湿润性就变坏起来，因此⽓泡的体积增⼤，难以从阳极表⾯逸出。

当电解质中Al2O3含量降低到⼀定浓度后，阳极与电解质的界⾯张⼒变得很⼤，以致⽓泡很容易把电解质从阳极表⾯推开，因⽽使它⾃⼰在阳极表⾯停留下来，在阳极表⾯上形成⼀⽚⽆隙的⽓体薄膜，因⽽使电压升⾼，产⽣⽕花放电，⽓体停⽌析出，电解质沸腾停⽌，阳极效应于是到来。

提高拜耳法氧化铝种分分解率措施

提高拜耳法氧化铝种分分解率的措施[摘要]本文叙述了氢氧化铝的种分分解机制和目前的生产工艺，并结合新的技术对现有的生产技术工艺做了相应的增加和调整，对工业生产有一定的指导作用。

[关键词] 铝酸钠溶液晶种分解率磁场前言拜耳法生产氧化铝中铝酸钠溶液的分解是一个非常重要的工序。

因其用时长，效率低，经常制约着氧化铝的生产。

分解的目的在于得到量大质优的氢氧化铝和苛性比值较高的种分母液。

分解率是衡量种分作业好坏的一个关键指标，它直接影响到氧化铝产量的高低及循环母液苛性比值的大小，进而影响拜耳法的循环效率。

因此，在拜耳法生产氧化铝过程中，采取什么措施，在保证产品质量和产量的情况下大幅度提高种分分解率，具有非常重要的意义。

1、铝酸钠溶液中氢氧化铝的晶种分解机制铝土矿经过被苛性碱溶出后溶出浆液被洗涤过滤，得到过饱和的铝酸钠溶液，即精液。

虽然过饱和的铝酸钠溶液在降温后能自发分解析出 al（0h）3，但速度慢，粒度细。

为了满足工业生产的要求，过饱和的铝酸钠溶液的分解必须有晶种参加才能快速进行，其反应式可表示如下：铝酸钠溶液与自身析出的氢氧化铝晶体之间的界面张力达d=1.250×10-2n/cm，且此时的氢氧化铝晶核的比表面积极大，不能提供足够大的表面能，因此也就难以成核。

只有外加现成晶种才能使氢氧化铝迅速析出。

添加al（oh）3 晶种的作用机理是把前一批已经分解析出的较细的氢氧化铝作为现成的结晶核心。

在分解氢氧化铝晶体的过程中还伴有其他的物理化学反应，包括次生晶核的形成、氢氧化铝晶体破裂与磨蚀、氢氧化铝晶体长大和氢氧化铝颗粒的附聚等。

2、分解率及其相关的因素分解率是指铝酸钠溶液中析出的氢氧化铝折算成氧化铝的量占分解前的氧铝量的百分比，用？a表示，计算公式为：从计算公式可以看出，要提高分解产出率，可以通过降低分解原液的苛性比和提高分解母液苛性比来实现。

通俗的讲，降低原液的苛性比就是要溶出更多的氧化铝，使得溶出液中的苛性碱和氧化铝的摩尔比值降低。

铝酸钠溶液晶种分解的实质

铝酸钠溶液晶种分解的实质一、引言铝酸钠溶液晶种分解是一个重要的研究课题，对于理解晶体结构、探究晶体分解机制具有重要意义。

本文将从铝酸钠溶液晶种的基本概念入手，深入探讨其分解实质。

二、铝酸钠溶液晶种的基本概念1. 铝酸钠溶液晶种的定义铝酸钠溶液晶种是指以NaAlO2为主要成分的水溶性盐类，在高温高压条件下形成的结晶物质。

2. 铝酸钠溶液晶种的特点铝酸钠溶液晶种具有以下特点：（1）具有较高的热稳定性和化学稳定性；（2）在高温高压条件下易于形成单一相结构；（3）具有良好的光学性能和电学性能。

三、铝酸钠溶液晶种分解机制1. 分解过程铝酸钠溶液晶种在一定条件下会发生分解，其分解过程可分为两个阶段：（1）第一阶段：晶种结构发生变化，晶体开始破裂。

（2）第二阶段：晶种完全分解，形成氢氧化铝和碱金属氧化物。

2. 分解机制铝酸钠溶液晶种的分解机制主要涉及以下因素：（1）温度：随着温度的升高，分解速率加快。

（2）压力：高压条件下，分解速率增加。

（3）水含量：水含量越多，分解速率越快。

四、铝酸钠溶液晶种分解实质1. 晶体结构变化铝酸钠溶液晶种的分解实质是晶体结构的变化。

在高温高压条件下，晶体内部的NaAlO2和H2O发生反应，形成NaOH和Al(OH)3，并释放出大量气体。

这些反应导致了晶体结构的破坏和变化。

2. 反应动力学铝酸钠溶液晶种的分解过程是一个复杂的反应动力学过程。

其反应动力学可以用Arrhenius方程描述：k=Aexp(-Ea/RT)其中k为反应速率常数，A为指前因子，Ea为反应活化能，R为气体常数，T为温度。

该方程表明，随着温度的升高，反应速率增加；同时，反应活化能越小，反应速率越快。

3. 分解产物铝酸钠溶液晶种分解产物主要包括氢氧化铝和碱金属氧化物。

这些产物对环境和人体健康具有一定的危害性。

五、结论铝酸钠溶液晶种分解是一个复杂的过程，其实质是晶体结构变化和产物生成。

了解铝酸钠溶液晶种分解机制和实质对于深入理解其性质和应用具有重要意义。

拜耳法生产氧化铝05分解车间sn

类型有关。目前处理一水硬铝石型铝土矿所得铝酸钠溶液Al2O3 浓度一般为130~160g/L，而适当提高溶液浓度可收到降低能耗和增加产量的显著效果。
❖ 但是，在其他条件相同时，随着溶液浓度的提高，分解率和循环母液摩尔比会降低，且对赤泥及Al(OH)3的分离洗涤有不利的影响，更不利于得到粒度较粗和强度较大的Al(OH)3 ，给砂状氧化铝的生产带来困难。
主要内容
❖ 1.晶种分解的原理和工艺流程 ❖ 2.影响铝酸钠溶液种分分解的主要因素
1. 晶种分解的原理和工艺流程
➢ 1.1 晶种分解的原理 ➢ 经分离赤泥和叶滤的精液，Al2O3浓度约为120g/L，
MR为1.7-1.8，在温度为100℃时是不稳定的，且随温度的降低，过饱和度增大。在加入晶种和搅拌状态下，过饱和的铝酸钠溶液按下式分解：
❖ (3) 种数量和质量 ❖ 晶种的数量和质量是影响分解速率和产品粒
度的重要因素之一。
❖ 铝酸钠溶液分解很突出的一个特点就是需要添加大量的晶种。
❖ 晶种的数量和质量对Al(OH)3 粒度的影响比较复杂。有关实验表明，晶种量过多或过少都会使Al(OH)3 粒度变小，适量时得到的粒度才最大。目前，多数工厂采用晶种系数在 1.0-3.0范围。
❖ 5 分解时间和母液摩尔比 ➢ 在分解前期析出的Al(OH)3最多，随着分解时间的
延长，在相同时间内分解出来的Al(OH)3 越来越少，母液摩尔比的增长也相应的越来越少，分解槽的单位产能也越来越低，产品细粒子也越来越多。
❖ 因此过分延长分解时间是不适宜的。分解时间太短就会过早的停止分解，分解率低，氧化铝返回量多，母液摩尔比过低，不利于溶出，并增加了整个流程的物流量。
❖ 所以要根据具体情况确定分解时间，以保证有较高的分解槽产能和产品质量，并达到一定的分解率。

氧化铝生产的基本方法

流程描述
从矿山胶带输送机送来的铝土矿直接进入预均化堆场，由堆料机纵向分层平铺于堆场，取料机从横向端面取料，以完成铝土矿均化过程。
本工序设置1条均化堆场，采用长条形双料堆，料堆293m，储量为59000t,储存天数为13天。保证堆取料机运行线路的畅通，对堆、取料机每三个月进行一次小修，每六个月进行一次大修。
中间状
≤44μm的粒级含量/%
20～50
10
10～20
平均直径/μm
50
80～100
50～80
安息角/(˙)
＞ 45
30～35
30～40
比表面积/(m2/g)
＜ 5
＞35
＞35
密度/(g/m3)
3.90
≤3.70
≤3.70
堆积密度/(g/m3)
0.95
＞0.85
0.85＞
四、氧化铝厂方案比较
生产规模及产品方案
石灰铝矿石石灰石纯碱
第一赤泥及附液
煤
灰
洗液
洗液
热水
CO2
循环碱液
结晶碳酸钠
硅渣及附液
热水
弃赤泥
蒸汽
晶种及附液
分解母液
热水
洗涤液热水
成品氢氧化铝
去配料
三、电解炼铝对氧化铝的质量要求
电解炼铝对氧化铝的质量要求：
1)、氧化铝的纯度；
2）、氧化铝的物理性质。
氧化铝的纯度是影响原铝质量的主要因素，同时也影响电解过程的技术经济指标。
1、氧化铝中含有更正电性元素的氧化物Fe2O3、SiO2、TiO2、V2O5等，这些元素在电解过程中将首先在阴极上析出而使铝的质量降低，同时，电解质中含有磷、钒、钛、铁等杂质，还会使电流效率降低。

拜耳法生产氧化铝第六章铝酸钠溶液的晶种分解

和度高，因此种分过程是具有良好的结晶长大和附聚的条
件。种分作业的特点是温度高，分解时间短。
第五章铝酸钠溶液的晶种分解
国外高浓度铝酸钠溶液的分解方法有两大类：一类是种子不分级，粗细种子同时加入的方法，称—段法，其工艺较为简单。另一类是将种子分成粗细两种，细种子先加入高

温区附聚，粗种子后加入晶体长大，称二段法。
Al(OH ) Al(OH )3 OH
2 6
4

Al2O(OH ) H 2O 2 Al(OH )3 2OH
第五章铝酸钠溶液的晶种分解
二．氢氧化铝结晶形成的机理

（1）次生晶核的形成；（2）Al(OH)3晶粒的破裂与磨蚀；（3）Al(OH)3晶体的长大；（4）Al(OH)3晶粒的附聚。
第五章铝酸钠溶液的晶种分解
二、温度制度的影响

温度制度的影响
50 45
40
η /%
35
60-50 C
30
o
67.5-50 C 75-50 C
o
o
25
0
10
20
30
40
50
t/h
不同分解初温对分解过程分解率的影响
第五章铝酸钠溶液的晶种分解
分解温度对分解产品粒度的影响分解初温对种分产品粒度的影响
影响。
第五章铝酸钠溶液的晶种分解
一、分解原液浓度和分子比的影响

其它条件相同，中等浓度的铝酸钠溶液稳定性最小，分解速度快。稍微提高浓度，有利于增加种分槽单位产能，减少物料流量，降低蒸发水量和热耗。浓度过高，过饱和度下降，不利于附聚和结晶长大，造成产品强度小。随着原液分子比降低，分解速度、分解率和分解槽单位产能显著提高。

铝酸钠溶液晶种分解过程宏观动力学的研究进展

１前言
铝酸钠溶液晶种分解过程不只是单一的晶种长大过程，还包括了化学反应步骤和系列物理化学步骤，而且几个复杂的物理化学过程（氢氧化铝晶体的长大、氢氧化铝晶体的附
维普资讯
第２８卷第３期２００６年９月
甘
肃冶ຫໍສະໝຸດ 金Ｖｏ．８Ｎ．Ｉ２ｏ３
ＧＡＮＳＵＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｓｐ，０６ｅ．２０
文章编号：６２４６（０６０－０１３１７－１２０）３００－４０
ＡｂｔａｔＳｅｅｒｃｐｔｔｎｆｍｏｉｍｕｎｔｉｕｒｓｏｅｏｅｍｏｔｍｐｒｎｒｃｓｅｎｔｅｐｏｕｔｎｏｕｓｒｃ：ｅｄｄｐｅｉｉｉｏｓｄｕａｍｉａｅｌｏｎｆｈｓｉｏｔｔｐｏｅｓｓｉｒｄｃｉｆ・ａｏｒｌｑｉｔａｈｏｌａｍｉａｈｅｅｒｈｏｉｅｉｓｏｅｄｄｐｅｉｉｔｎｐｏｅｓｉｎｆｅｅｎａｙｐｏｌｍｓｈｅｅａｅｐｅｔｕｔｄｅｎ．Ｔｅｒｓａｃｎｋｎｔｆｅｅｒｃｐｔｉｒｃｓｓｏｅｏｌｍｅｔｒｒｂｅ．Ｔｒｒｌｎｉｌｕｙｒ－ｃｓａｏｆｓｓｉｎｔｅｆｌｆｉｖｓｉａｉｎｏｅｋｎｔｓｏｅｅｒｃｐｔｔｎｈｍｅａｄｏｅｓａ．Ｓｍｅｏｌｔｉｏｃｕｉｎａｕｔｉｅｄｏｅｔｔｎｔｉｅｉｆｓｄｄｐｅｉｉｉｏｎｖｒｅｓｏｆａｓｃｎｌｓｏｓｈｓｓｈｉｎｇｏｈｃｅａｏｌｈｂｅｃｅｔ，ｈｗｖｒｏｆｔｒｇｎｃｎｒｖｒｙｙｔｍａｉａｓｍｍａｙｉｍａｅｏｅｄｖｌｐｎｓｉｔｄｎｅｎａｃｐｅｄｏｅｅ，ｓｍｅｏｉｓｏｏｔｅｓ．Ａｓｓｅｔｌｕｉｂｎｏｃｒｄｆｅｅｏｍｅｔｓｕｙｏｓｈｔｎｔｉｅｄｈｅｒｓｌｈｗｔａｅｅｒｃｐｔｔｎｆｌｗｅｏｄｏｄｒｒａｔｎｋｎｔｓｈｓｆｌ．Ｔｅｕｔｓｏｈｔｓｅｄｐｅｉｉｉｏｌｓｓｃｎｒｅｅｃｉｉｅｉ，ｍｏｔｅｕｔｎｉｃａａｉｓｄａｏｏｏｃｓｑａｉｓｗｈｈｈｐ－ｏｓｒｍｅｅｆｓｅｏｔｅｅｔｏｕｆｃｒａｃｎｏｅｃｉｅｔｅｅｅｔｏｕｆｃｒｐｒｅｆｓｅｎｉｅｆａｄｆｒｈｒｒ－ａｔｒｏｅｅｅｔｉｎｒｓｒａｅａｅａｎｔｄｓｒｈｆｃｓｆｓｒａｅｐｅｔｓｏｅｏｔｌｎｕｔｅｅｄｌｂｏｉｄｓｓａｃｍａ１ｏｂｏｅｅｒｈｒｃｉ８ｔｅｄｎ．１Ｋｅｒｓｓｅｅｒｉｉｔｎ；ｋｎｔｓｅｅｒｈａｄｄｖｌｐｎｙｗｏｄ：ｅｄｐｅｐｔｉｄｃａｏｉｅｃ；ｒｓａｃｎｅｅｏｍｅｔｉ

铝酸钠(钾)溶液种分过程的分解率和粒度分布

铝酸钠(钾)溶液种分过程的分解率和粒度分布陈金清;刘吉波;张平民;尹周澜;陈启元;张玉敏【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2004(014)003【摘要】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.【总页数】5页(P515-519)【作者】陈金清;刘吉波;张平民;尹周澜;陈启元;张玉敏【作者单位】中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083;中南大学,化学化工学院,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】B1382【相关文献】1.铝酸钠(钾)溶液种分过程的粒度研究 [J], 陈金清;刘吉波;张平民;尹周澜;陈启元2.无机盐杂质对铝酸钠溶液晶种分解率的影响 [J], 彭志宏;邓永春;周秋生;刘桂华;李小斌3.硅对铝酸钠溶液分解过程分解率和粒度分布的影响 [J], 梁成;陈启元;李洁;尹周澜4.三乙醇胺对铝酸钠溶液种分分解率的影响 [J], 康立武;王青云;邹燕飞5.过饱和铝酸钠溶液种分生长过程的粒度分布理论模型 [J], 刘吉波;李旺兴;李晓萍;马瑞生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

晶种分解的化学过程.

晶种分解的化学过程
•Leabharlann 晶种分解的基本原理可以从化学过程和物理过程两个方面进行描述。
晶种分解的化学过程：
（ 1 ）溶出：是使铝土矿里的氧化铝溶解于苛性碱液中而制得铝酸钠溶液。（ 2 ）分解：是使铝酸钠溶液分解而析出氢氧化铝晶体。
NaAl(OH)4 Al2O3 xH 2O+NaOH
溶出(高温) 分解(<100℃)
晶种分解的化学过程
溶出(高温) NaAl(OH)4 Al2O3 xH 2O+NaOH 分解(<100℃)
对于这个可逆反应：（ 1 ）当反应条件控制在高温、高苛性比值和高碱浓度条件下，反应便向右进行，这就是铝土矿的溶出过程，制得铝酸钠溶液；（ 2 ）反之，控制在低温、低苛性比值和低碱浓度条件下，反应便向左进行，这就是过饱和的铝酸钠溶液结晶析出氢氧化铝的化学过程。
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表面活性剂PEG3000强化铝酸钠溶液晶种分解的研究

第16卷　第4期广东有色金属学报Vol.16,No.42006年12月J OURNAL OF GUAN G DON G NON 2F ERROUS METAL SDec.2006收稿日期6533基金项目国家重点基础研究发展规划基金资助项目(5B63)作者简介吴晓华(8),男,广西百色人,硕士研究生文章编号:100327837(2006)0420243204表面活性剂PEG 3000强化铝酸钠溶液晶种分解的研究3吴晓华,李小斌,周秋生,陈　滨(中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙　410083)摘　要:研究了表面活性剂PEG 3000对铝酸钠溶液晶种分解的影响,结果表明,当PE G 3000加入量为140mgL -1时,P EG 3000在Al (O H)3颗粒表面的吸附量最高,铝酸钠溶液的表面张力最低,其分解率可提高8%,有效地强化了铝酸钠溶液晶种的分解.关键词:晶种分解;表面活性剂;强化;表面张力中图分类号:TF 821文献标识码:A 铝酸钠溶液的晶种分解是拜耳法生产Al 2O 3的一个重要工序.为了缩短晶种分解时间,提高分解率,人们对如何强化晶种分解过程进行了广泛深入的研究[126].目前,工业上强化晶种分解的主要方法是:降低溶出液的苛性比值,净化溶液(除去其中的有机物等杂质),采用合理的分解流程和作业条件.这些措施都是有效的,但是实施这些措施也是困难的.在晶种分解过程中添加适当的表面活性剂是近年来强化铝酸钠溶液晶种分解的一种简单易行的方法,对提高企业的经济效益具有重大的现实意义和广阔的应用前景,已成为研究的热点[7211].本文就表面活性剂PE G 3000对晶种分解的影响进行了详细的研究.1　实验部分1.1　实验方法分解槽的温度升至70℃时,往槽中加入900mL铝酸钠溶液,并添加适量的晶种(晶种系数为2.0),然后密封,以450r mi n -1进行搅拌.试验时先在70℃恒温分解8h ,然后将初温70℃突降至60℃,再匀速降至50℃,最后在50℃下恒温分解至试验结束.分解7h 时取样分析溶液中Na 2O 和Al 2O 3的含量,分解8h 时用微量加样器在相应的分解槽中加入表面活性剂,之后每隔一定时间取样并分析.试验用的铝酸钠溶液是将工业氢氧化铝和工业氢氧化钠在不锈钢桶中经加热溶解而制成,其分子比为1.33～1.65,苛性碱浓度为170～180gL -1,与工业上循环母液的性质基本相近.分解中所用的晶种是将工业氢氧化铝球磨后制得的混合晶种,并在80～100℃下烘干.1.2　苛性碱和氧化铝浓度的分析苛性碱的分析是以BaCl 2除去溶液中的CO 2-3,以水杨酸钠掩蔽溶液中的Al 3+,以绿光酚酞作指示剂,盐酸标定.氧化铝的分析则是用二甲酚橙作指示剂,用标准锌溶液滴定过量的ED TA.:200-0-1:200C 2702:191-.2　实验原理表面活性剂[12213]具有界面吸附、定向排列、胶束生成以及由此而产生的表面张力下降等性质.在拜耳法中可用表面活性剂改善氢氧化铝结晶的晶体结构、提高分解率及粗化晶粒等.P EG分子式为HO-(C2H4O)n-H,亲水基团为桥氧原子-O-,分子量从几百到几万,它作为一种非离子型表面活性剂,在水溶液中是不电离的.P EG强化铝酸钠溶液晶种分解的机理是:PEG的亲水基与溶液中的Al(O H)-4发生螯合,促使Al(O H)-4分解析出Al(O H)3晶体.随着P EG分子量的增大,链越长,链节上所含的有效官能团越多,强化效果越明显.但是当P EG分子量大于4000时,分子量越大,可溶性越小,PE G 因不能完全溶解于铝酸钠溶液中,而降低了PEG在Al(O H)3颗粒表面的吸附量.在稍高于临界胶束浓度(CMC)时,铝酸钠溶液的界面张力随着P EG分子量的增加而减小,一旦分子量达到4000便趋于一稳定值.3　结果与讨论3.1　PEG3000添加量对铝酸钠溶液分解率的影响在搅拌浆式分解槽内,加入900mL Na2O浓度为187.00g L-1及αk为1.33的铝酸钠溶液,再加入369.1g晶种,反应8h后分别加入PEG3000表面活性剂70,140,210,280mg L-1.对每一添加量的P EG3000,当反应至12,26,29,33,45,48,56h 时,分别取样测试,结果如图1所示.图　G3添加量对分解率的影响F　T f f由图1可知,随反应时间的增加,铝酸钠溶液的分解率增加,并趋于一稳定值.但表面活性剂的用量不同,其效果也不一样.随着表面活性剂用量的增加,铝酸钠溶液的分解率随之提高.当P EG3000的加入量为70mg L-1时,对铝酸钠溶液的分解率影响不大,主要是由于表面活性剂P EG3000在铝酸钠溶液的CMC较大,此加入量不能充分地使溶液的表面张力降低.当P EG3000加入量为140mg L-1时,分解率比空白提高8%左右.这是由于PE G3000达到了其在铝酸钠溶液中的CMC,改变了溶液的界面自由能和电性质,PE G3000的亲水基与Al(O H)-4发生鳌合,促使Al(O H)-4分解析出氢氧化铝,强化了晶种分解过程,提高了分解率.当表面活性剂加入量达210mg L-1以上时,分解率提高的幅度不是很大,与140mg L-1用量的效果相当.主要原因是表面活性剂的用量达到它的CMC后,继续增加用量并不能提高其作用效果.3.2　PEG3000对铝酸钠溶液物理化学性质的影响3.2.1　对铝酸钠溶液表面张力的影响在分解试验的条件下,取一定量的铝酸钠溶液,分别加入0,100,200,300,400mg P EG3000,水浴恒温70℃,用表面张力仪测定溶液的表面张力,结果如图2所示.图2　P G3000添加量与铝酸钠溶液表面张力的关系Fig.2　The relation of surface tensio n of s o dium2aluminate solutio n with PEG3000content 由图2可知,PE G3000的加入能使铝酸钠溶液的表面张力下降,出现拐点后表面张力基本趋于稳定.铝酸钠溶液的表面张力下降,会使临界成核半径减小,二次成核速度加快但溶液的表面张力降低太多,会导致晶粒生长速度过快,使生成的氢氧化铝有442广　东　有　色　金　属　学　报 20061P E000ig.1he in luence o contentto on seede d precipitation .很多枝晶、容易破碎,而使其强度降低.试验表明, P EG3000用量为140m g L-1时,铝酸钠溶液的表面张力最低.3.2.2　PE G3000的吸附等温线将一定量的氢氧化铝和P EG3000加入铝酸钠溶液中(氢氧化铝在此溶液中的含量为300 g L-1),在25℃下以240r mi n-1搅拌40mi n.然后将平衡后的溶液以2000r mi n-1离心10mi n,测定离心后溶液中表面活性剂的浓度,并计算吸附量,结果如图3所示.图3　P EG3000的吸附等温线Fig.3　Adsorption isother m of P EG3000由图3可知,PE G3000的添加量低于70 mg L-1时,吸附量不是很大.但随着P EG3000添加量的增加,其吸附量增长很快,当添加量增加到一定值时,吸附量趋于稳定.P EG3000有多个亲水基团,在表面活性剂浓度很低时,单个分子的亲水基团都吸附于Al(O H)3颗粒表面,即分子平躺于Al(O H)3颗粒表面上.但随着P EG3000添加量的增加,表面活性剂浓度增大,由于分子间的位阻效应,使每个分子中吸附于Al(O H)3颗粒表面的亲水基减少,即平躺于Al(OH)3颗粒表面上的分子有一部分亲水基团脱离Al(O H)3颗粒表面,因而出现了一定的吸附空位,使其它的分子得以吸附到Al(O H)3颗粒表面上,从而使吸附量显著增大.试验结果表明,PE G3000添加量为140mg L-1时,吸附量最高,为340.5mg g-1.这与PE G3000在铝酸钠溶液中的M接近,与G3用量对铝酸钠溶液的分解率及其表面张力影响的试验结果是一致的说明G3添加量为～5L时,铝酸钠溶液分解率的提高幅度最大.4　结论当表面活性剂P EG3000加入量为140mg L-1时,晶种铝酸钠溶液的分解率可提高8%,表面张力可降至最低,其吸附量最高.P EG3000能有效地改变铝酸钠溶液的物理化学性质,强化晶种分解,提高其分解率.参考文献[1]赵祖德.世界铝土矿和氧化铝工业[M].北京:冶金工业出版社,1993:14.[2]杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京:冶金工业出版社,1996:36238.[3]赵继华,陈启元,张平民,等.强化过饱和铝酸钠溶液种分过程的研究进展[J].轻金属,2004(4):29231.[4]陈国辉,陈启元,尹周澜,等.铝酸钠溶液种分成核和附聚研究进展[J].湿法冶金,2003,22(1):14217.[5]VAN S TRA TEN H A,SC HOONEN M A A.Precipita2tion f rom super sa tura ted aluminum solutions,Ⅳ,Influ2 ence of citra te ions[J].Colloid and Inte rf ace Science, 1985,106(1):175.[6]LI Jie,CH EN Qiyua n.Investigation on the mode of t hegrowt h unit for alumina trihydrate c rystals precipitatingf rom super sat ur ate d sodium aluminate solution[C]//Y AN G Xia nwan,C HEN Qiyua n,HE Aiping,et al.Hy2 drometallur gy,IC HM’98.Beijing:Inter national Acade m2 ic Publisher s,1998:240.[7]薛红,毕诗文,谢雁丽,等.添加剂强化拜尔法铝酸钠溶液分解[J].中国有色金属学报,1998,8(2):4152417. 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P E00014010mg-11991:9.1..:199:7.Resea rch of intensif ying the pr ocess o f seeded pr ecipita tion fr om ca usticalumina te solutions with sur factants P EG 3000WU Xiao 2hua ,L I X iao 2bin ,ZHOU Qiu 2sheng ,C HEN Bin(School of Meta llur gical Science and Engineeri ng ,Cent ra l South University ,Changsha 410083,China)Abstract :Thi s paper present s t he i nfl uence of surfactant PE G 3000on t he process of seeded precipit ation from caust ic alumi nat e solut io ns.When t he additi ve a mount of PE G 3000i s 140m g L -1,t he surfact antcan e nlarge t he adsorption on t he surface of Al (O H)3,decrease t he surf ace t ension of ca ust ic al umi nate so 2l utions ,enha nce t he p recipi tat ion yield about 8%,i nt ensify t he process of seeded precipit ation fro m caustic aluminat e solutions effect uall y.K ey w or ds :seeded precipit ation ;surfact ant s ;intensify ;surface tensio n642广　东　有　色　金　属　学　报 2006。

磷酸钠对铝酸钠溶液晶种分解的影响

第１卷第２期
２０年ｌ月１０２
有色金属科学与工程
ＮｏｆｒｏｓＭｅａｓｃｅｃａｄＥｎｉｅｒｇｎｅｒｕｔｌＳｉｎｅｎｇｎｅｉｎ
Ｖ１１Ｎｏ２ｏ．，．
Ｄｅ２０ｌ０ｃ．
文章编号：６４９６（０００ — ０９０１７ — ６９２１）２０３ — ４
ＩｆｕｎｃｆＳｏｉｍｎｅｅｏｄｕＰｈｏｐｈｔｍｐｕｉｙｏｈｅＳｅｄｅｅｉｔｉｎｌｓａｅＩｒｔｎｔｅｄＰｒｃｐｉａｔｏ
ｏｏｉｍｕｉａｅＳｌｔｏｆＳｄｕＡｌｍｎｔｏｕｉｎ
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｓｕｉｓｔｅｉｆｅｃｓｏｏｉｍｈｓｈｔｍｐｒｙｏｈｅｄｄｐｅｉｉｔｎｏｏｉｍｓｒｃ：ｈｓａｅｔｄｅｈｎｕｎｅｆｓｄｕｐｏｐａｅｉｕｉｎｔｅｓｅｅｒｃｐｔｉｆｓｄｕｌｔａｏ
ＷＥＩＸｉ－ｉ，ＥＮＧｉｈｎｎｘｎＰＺｈ－ｏｇ
（ｈｏｆｔｌｒｉｌｃｅｃｎｎｉｅｒｇＣｎｒｌｏｔｎｖｒｉ，ｈｎｓａ４０８，ｈｎ）ｃＳｏｌａｕｇｃｉｅａｄＥｇｅｉ，ｅｔｕｈＵｉｅｓｙＣａｇｈ１０３ｉａｏＭｅｌａＳｎｎｎａＳｔＣ
ａｕｎｔｏｕｉｎｎｄｉｓｆｅｔｎｍｅｈｎｉｍ．Ｔｈｅｒｓｌｓｈｗｈｔｓｄｕｌｍｉａｅｓｌｔｏａｔａｆｃｉｇｃａｓｅｕｔｓｏｔａｏｉｍｐｏｐａｅｍｐｉｙｎｒａｅｔｅｈｓｈｔｉｕｒｔｉｃｅｓｓｈｓｅｅｒｃｐｉｔｏａｅｏｏｉｅｄｄｐｅｉｔｉｎｒｔｆｓｄｕｍｌｍｉａｅｓｌｔｏｎｄｉｃｅｓｈｒｄｃｒｉｌｉｅｗｈｎｔｏｃｎｒｔｏａａｕｎｔｏｕｉｎａｎｒａｅｔｅｐｏｕｔｐａｔｃｅｓｚｅｈｅｃｎｅｔａｉｎ

分解知识

分解知识1.衡量种分作业效果得的指标是分解率、分解槽单位产能和氢氧化铝质量。

2.分解温度制度直接影响着铝酸钠溶液的稳定性、分解速度、分解率以及氢氧化铝粒度。

3.晶种的质量是指其活性的大小。

4.晶种分解过程一般包括：次生晶核的形成、晶粒的破裂与磨蚀、晶体的长大和晶核的附聚。

5.传热的三种基本方式是辐射、对流和热传导。

6.铝酸钠溶液的粘度随温度升高而减小，随溶液浓度的增大。

分子比的降低而升高。

7.立盘分配体分为三个室，分别是过滤，干燥，反吹风。

8.确定合理的温度制度包括确定分解初温。

分解终温以及降温速度。

9.二次晶核是原液过饱和度高，温度低，分解速度快而晶体表面积小的条件下产生新晶核的过程。

10.影响过滤效率的主要因素有浆液的粘度。

过滤的压力。

过滤介质。

固体物料的物理性质。

11.分解槽搅拌一般分为空气搅拌和机械搅拌。

12.种分液中的碳酸钠来自铝土矿、添加的石灰、铝酸钠溶液吸收空气中的CO2而形成的，碳酸钠在铝酸钠溶液中的溶解度，随着苛性碱浓度的升高而降低，且随着温度的升高而增大。

13.分解原液的分子比每降低0.1，分解率一般提高3%。

14.立盘过滤机附属设备有真空受液槽、储气罐、气液分离器。

15.立盘构造：扇形板、分配头、槽体、中心轴、主传动装置、卸泥刮刀装置、放料密封装置。

16.分配头分为：分配体、三联阀、静片。

17.板换精、母两相压力差小于0.05Mpa，板换压力不超过0.6Mpa。

18.分解槽搅拌5.09r/min，污水槽搅拌75r/min，安全污水槽搅拌44r/min19.空压站供高压风压力为0.65-0.75Mpa，仪表风压力为0.65-.075Mpa，低压风压力为0.35-0.52Mpa。

20.评价铝土矿的质量要综合考虑它的化学成分、铝硅比高低、矿物类型。

21.分解槽液面泡沫增多，说明流程中有机物含量升高。

22.氢氧化铝中的杂质有Fe2O3、SiO2、Na2O。

23.对AH质量影响的杂质主要有Fe2O3、SiO2。

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