优化高白氢氧化铝晶种分解工艺条件试验研究

优化高白氢氧化铝晶种分解工艺条件试验研究

试验原料

铝酸钠溶液:某厂烧结法流程中的脱硅精制液，A120.115~120g/1，a.1.45~1.55, A/S>600 .种分母液:某厂烧结法流程中种分母液:A10, 45~55g/1，0.3. 0~3.2 晶种:某厂烧结法流程中晶种分解生产线湿氢氧化铝，在干燥箱中于75C干燥至水分小于0. 1%，利用筛分机将氢氧化铝筛分分离为各粒级氢氧化铝，然后按不同比例在三维混料器中混配成为8种晶种。

主要试验设备控温恒温水浴3台抽滤装置1套机械搅拌装置3套 干燥箱1台

试验方法

1)试验过程在5升烧杯中加入一定量按试验条件要求调配好aK的分解原液，放入调好温度的控温水浴中，加入晶种，开启搅拌并记时，根据要求的不同温度制度进行控温，定时取样分析溶液成分，达到预定分解时间时出料。将出料浆液分离，液相按《联合法生产氧化铝.控制与分析) (冶金工业出版社，1977年)中规定方法进行Al,0 Na,0, 和Na20, 浓度的分析计算分解率;固样(氢氧化铝)经热水洗涤、干燥，测定产品的物理性能指标和化学成分。

2)有关计算

(1)氢氧化铝颗粒长大速率在种分分解过程中，结晶过程特性取决f某时间段内晶种颗粒长大速率"。4YF (D're-D'rn) /t:式(4-1)其中，Y,为单位时间t,内颗粒平均直径增量，μ m/day   D'为经过t,时间后颗粒平均直径，um   D'pm为分解开始时颗粒平均直径，um

(2)分解率

分解率n.是以铝酸钠溶液中氧化铝分解析出的百分数来表示的。

n (1-an/am) X100% 式(4-2) 其中，n,为氧化铝分解率

a为分解母液的苛性比值

a为分解原液的苛性比值

3)产品物化性能检测方法

氢氧化铝物理性能指标包括氢氧化铝粒度及分布、氢氧化铝粒数密度、吸油值、松装密度、重装密度、白度.应用Mastersizer2000激光粒度仪(英国)进行氢氧化铝产品的粒度及分布的测试;应用Elzone5382颗粒计数器(美国)进行颗粒粒数密度的测试:应用SSX 550型扫描电子显微镜(日本)进行产品颗粒形貌的分析:应用氢氧化铝与蓖麻油形成平滑的、样品与油相溶的胶糊状时所用的蓖麻油体积测试吸油值:应用氢氧化铝通过漏斗以等高、等速自然流入漏斗下

量简的方法测试松装密度，再上下振击量简100次测试重装密度:应用SC-80C全自动色差计(北京康光仪器有限公司)测试白度。按《联合法生产氧化铝控制与分析》(冶金工业出版社，1977 年)中规定的方法进行氢氧化铝化学成分分析。

影响离白氢氧化铝晶种分解因素试验研究

在种分分解过程中，分解温度、分解原液苛性比值、晶种量、分解时间、晶种粒度及分布等是决定晶种分解析出氢氧化铝产量和质量的关键参数3到1。

1)分解初温对高自氢氧化铝晶种分解的影响

应用2"晶种、在晶种量400 g/l.分解原液A090 g/l. o.1. 90、分解时间60小时的条件下，分别进行了不同初温的分解试验，分解过程中采取每12小时下降

1C的降温制度。

(1)分解初温对分解率的影响

分解温度对铝酸钠溶液中氢氧化铝的平衡溶解度和铝酸钠溶液的过饱和度的影响很大，因此分解温度对铝酸钠溶液析出氢氧化铝的速率有很大影响。随着分解初温的降低，铝酸钠溶液的分解率升高，这是因为分解初温越低，铝酸钠溶液的过饱和度越大，从而使分解过程中具有较高的分解推动力，使分解速度加快。从表4-2分解初温对分解率的影响数据看出,分解初温从70C降低到45C

(注:分解率的计算以分解原液as为基准)

(2)分解初温对产品粒度及分布的影响

从表4-3分解初温对产品粒数密度的影响结果看，随着分解初温从70C降低到45C, 1. 91 um粒数密度和3.52u m粒数密度呈现逐渐上升的趋势。在铝酸钠溶液种分分解过程中，铝酸根离子群吸附在晶种的表面，而没有经过重排的这些溶质群在品种的表面不断析出产生细小晶核，这些细小品核由于强度很弱，在颗粒间相互碰撞和液体的剪切作用下，脱离母晶进入溶液而成为次生晶核。在较低的初温下进行种分分解，铝酸钠溶液的黏度大，铝酸根离子在品种的表面形成离子群的机会多，这样在晶种的表面容易产生细小晶体。另外分解初温较低时，

分解速度相对较快，在晶种表面容易产生枝品，这种枝晶容易从品种表面脱落，形成次生晶核。因此，随着分解初温的降低，粒数密度升高。