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強化拜耳法種分過程的研究進展.pdf

'強化拜耳法種分過程的研究進展.pdf'
· 83 · 強化拜耳法種分過程 的研 究進展 馬婕,尹卓湘 ,李世桓 (貴州大學 材料與冶金學院,貴州 貴陽 550003) 摘要:介紹了在拜耳法種分過程中,工藝參數優化、添加荊強化、活化晶種強化以及物理方-法強化的作用0以及國內 對共研究的 一 些新 成果 。 “。 . - 關穗諷 鋸酸 溶波 輯耳法 活他晶磚 強^匕 添如 lll ||| || I|| 一| || | 一 中圈分類號:7F8o3.22 文獻標識碼:A 文章編號 lQ l一6886(2olO)0l_0083每o4 . t Developm ent of Intensifying Seed Precipitation Process in Bayer Process MlA Jie,1In luI aI'窖,U 曲1lan Abstract:The factors of effecting seed precipitation in Bayer process have been systematically summarized in this paper:optimization of decomposition conditions in industry;active seed;precipitation with appropriate additive and physical methods to enhance.The new achieve— ments of this field both at home and abroad are presented. Key words:sodium aluminate solution;Bayer process ;active seed;enhan cement;additives 0 引言 鋁酸鈉溶液種分過程是拜耳法生產氧化鋁的關鍵工序 之一。傳統工藝是將過飽和鋁酸鈉溶液在添加 A1(OH),晶 種并進行攪拌和降溫,使溶液中的 以 A1(OH),的形式沉 降出來。此工序分解時間冗長(36 h~72 h),分解率低,且需 要加人大量晶種,尤其近年來,具有粒度均勻、強度好等諸多 優點的砂狀氧化鋁正逐步占據了市場 ,取代了原先的粉狀和 中間狀氧化鋁,這就使我國的氧化鋁廠面臨著更為嚴峻的考 驗。針對上述問題,目前工業上主要采取降低溶液苛性比、凈 化溶液去除其中的有機物等雜質,以及選用合適的降溫制度 的方法,雖然取得了一定的改善,但是效果不是很顯著。因此 如何強化鋁酸鈉溶液種分過程 ,有效提高分解率,縮短分解時 間,提高產品氫氧化鋁質量是多年來科研工作者投人大量時 間和精力去研究的重要課題,也對工業生產氧化鋁的經濟效 益具有重大 的意義 和廣 闊 的前景 。 目前強 化鋁 酸鈉 溶液 種 分過程的途徑主要有:工藝參數優化、添加劑強化、活化晶種 強化、物理方法強化鋁酸鈉溶液等,其研究技術和成果介紹如 下。 l 工藝參數優化 . 目前工業上強化鋁酸鈉溶液種分過程 ,主要的方法是致 力于降低溶出液的苛性 比;凈化溶出液,除去其 中的有機化 合物等雜質;合理組織分解流程和選擇作業條件(主要是溫 度控制)。 分解原液 的苛 性 比和濃度 是影 響鋁 酸鈉 溶液種 分分 解 速度 、產出率和分解槽的單位產能最主要的因素,對產物氫氧 化鋁的粒度也有明顯的影響。劉述平u 等研究表明:在晶種 及晶種用量 、分解溫度制度等適當配合條件下,高濃度鋁酸鈉 溶液晶種分解可獲得合格的砂狀氧化鋁,并在實驗室規模得 到這種產品。而降低鋁酸鈉溶液的分子比和適當提高 A1:0, 濃度是強化分解過程和提高整個拜耳法技術經濟指標的重 要途徑之一 。 合適的分解溫度制度是分解必不可少的關鍵條件。高 溫有利于生產出粒度粗、強度好的產品,但溫度過高,就會降 低溶液的過飽和度,降低分解率。降低溫度可使溶液的過飽 和度增加 ,但溫度太低又會增加二次成核的速度,使產品細 化,況且溫度過低的溶液粘度太大而使分解過程發生困難。 趙清杰 等針對鄭卅I輕金屬研究院氧化鋁實驗廠的生產實 際,提出的提高種分分解率的有效途徑是 :降低精液苛性比 值;采取初溫 65℃,經 12 h自然降溫至 6O℃,再中間急降溫 至 55 cc,再48 h降溫至43℃左右的二次降溫分解制度;提高 種子添加量為 700 g/L~750 g/L之間;適當提高分解原液濃 度。上述方法可以在一定程度上,有效地提高鋁酸鈉溶液種 分的分 解 率 ,但 不 能 將 分解 率提 高 到 所 預 期 的 水 平。 Milind 發現在特定苛性比條件下,最大分解率可以在某一 溫度下獲得,因而可用降溫方式來提高分解率。依據上述原 理 ,柳堯文 等將分解初溫控制在 70℃,分解 14 h后開始 中 間降溫。通過對分解作業制度的改進,種分分解率及產品質 量均有明顯提高(分解率可達 50%以上),能生產出合格的砂 作者簡介:馬婕(1987一 ),漢族,女,安徽巢湖人,碩士生,研究方向為冶金物理化 學。 收稿日期;2009— 8— 10 中 國 機 械 采 購 網
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