添加剂对铝酸钠溶液晶种分解影响的研究

论文摘要

铝酸钠溶液晶种分解是拜耳法生产氧化铝的重要工序,由于铝酸钠溶液体系的结构复杂,晶种分解过程的物理化学变化特殊且影响因素繁多;所以其分解条件的变化不仅影响产品的产量和质量,而且还影响拜耳法的循环效率及其它工序;本研究针对我国氧化铝晶种分解过程中存在的分解时间长、种子比大、分解率低等问题;通过采取添加剂强化晶种分解过程、提高分解率对提高企业经济效益有重大的意义。本文就添加剂提高铝酸钠溶液种分分解率进行了研究,根据表面活性剂在水溶液中可明显降低溶液表面张力的作用原理,以两种表面活性剂强化铝酸钠溶液晶种分解过程的影响进行了系统的总结,研究了在有添加剂存在时分解率、附聚、成核等条件的变化,探讨了表面活性剂在铝酸钠溶液作用中的微观机理,获得了添加剂提高种分分解率与产品粒度的一些因果关系,为寻找合适的添加剂强化种分过程提供理论指导。研究结果表明:(1)添加的表面活性剂由于特殊的结构与性质,能有效降低铝酸钠溶液的表面张力,并与铝酸根离子相互作用,析出氢氧化铝晶体,当表面活性剂A的添加量为90mg/l时可使分解率提高2.35%;当表面活性剂B的添加量为20mg/l时可使分解率提高2.18%;可知表面活性剂A比表面活性剂B的效果好。(2)通过对添加两种表面活性剂提高种分分解率进行研究,发现由于协同效应,表面活性剂A与表面活性剂B按5:1比例加入时,分解率最高,分解率提高2.67%;并且两种添加剂混合比单个添加剂效果要好。(3)在添加剂强化种分附聚过程中,发现添加表面活性剂可以有效地提高附聚过程。(4)低温、中等αk、高种子量有利于添加剂对二次成核的强化作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 氧化铝概况
• 1.2 铝酸钠溶液晶种分解过程
• 1.2.1 铝酸钠溶液的结构
• 1.2.2 过饱和铝酸钠溶液的分解机理研究
• 1.2.3 影响晶种分解过程的主要因素
• 1.2.4 拜耳法分解过程中的动力学研究
• 1.3 铝酸钠溶液种分强化分解研究进展
• 1.3.1 晶种活化
• 1.3.2 加入添加剂
• 1.3.3 外场作用
• 1.4 研究展望
• 第二章 实验方法、材料及设备
• 2.1 引言
• 2.2 实验仪器与试剂
• 2.2.1 主要的试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.3 实验装置及流程
• 2.3.1 种分反应槽
• 2.3.2 分解实验流程
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 种分实验
• 2.4.2 分析方法
• 2.4.3 粒度分析
• 2.4.4 扫描电镜（SEM）测定
• 2.5 标准溶液的配制
• 2.5.1 氢氧化钠标准溶液的配制与标定
• 2.5.2 盐酸标准溶液的配制与标定
• 2.5.3 硝酸锌标准溶液的配制
• 2.5.4 EDTA 标准溶液的配制与标定
• 2.6 其它试剂
• 2.7 计算公式
• 第三章 添加剂对提高种分分解率的研究
• 3.1 概述
• 3.2 添加剂的选择
• 3.2.1 铝酸钠溶液晶种分解机理
• 3.2.2 添加剂的选择
• 3.3 添加剂对分解率影响的研究
• 3.3.1 实验仪器和步骤
• 3.3.2 表面活性剂A 对分解率的影响
• 3.3.3 表面活性剂B 对分解率的影响
• 3.3.4 两种混合表面活性剂加入对分解率的影响
• 3.4 小结
• 第四章 添加剂对分解过程附聚影响的研究
• 4.1 概述
• 4.2 添加剂对铝酸钠溶液种分附聚过程的影响
• 4.2.1 实验仪器和步骤
• 4.2.2 结果与讨论
• 4.3 小结
• 第五章 添加剂对分解过程成核影响的研究
• 5.1 概述
• 5.2 实验
• 5.2.1 实验仪器和步骤
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.3 小结
• 第六章 添加剂对分解过程微观机理的研究
• 6.1 概述
• 6.2 附聚动力学
• 6.2.1 附聚动力学方程
• 6.2.2 附聚过程探讨
• 6.3 晶体长大动力学
• 6.3.1 晶体长大动力学方程
• 6.3.2 晶体长大过程探讨
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果