優(yōu)化高白氫氧化鋁晶種分解工藝條件試驗(yàn)研究

試驗(yàn)原料

鋁酸鈉溶液:某廠燒結(jié)法流程中的脫硅精制液，A120.115~120g/1，a.1.45~1.55, A/S>600 .種分母液:某廠燒結(jié)法流程中種分母液:A10, 45~55g/1，0.3. 0~3.2 晶種:某廠燒結(jié)法流程中晶種分解生產(chǎn)線濕氫氧化鋁，在干燥箱中于75C干燥至水分小于0. 1%，利用篩分機(jī)將氫氧化鋁篩分分離為各粒級氫氧化鋁，然后按不同比例在三維混料器中混配成為8種晶種。

主要試驗(yàn)設(shè)備控溫恒溫水浴3臺抽濾裝置1套機(jī)械攪拌裝置3套 干燥箱1臺

試驗(yàn)方法

1)試驗(yàn)過程在5升燒杯中加入一定量按試驗(yàn)條件要求調(diào)配好aK的分解原液，放入調(diào)好溫度的控溫水浴中，加入晶種，開啟攪拌并記時(shí)，根據(jù)要求的不同溫度制度進(jìn)行控溫，定時(shí)取樣分析溶液成分，達(dá)到預(yù)定分解時(shí)間時(shí)出料。將出料漿液分離，液相按《聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁.控制與分析) (冶金工業(yè)出版社，1977年)中規(guī)定方法進(jìn)行Al,0 Na,0, 和Na20, 濃度的分析計(jì)算分解率;固樣(氫氧化鋁)經(jīng)熱水洗滌、干燥，測定產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)和化學(xué)成分。

2)有關(guān)計(jì)算

(1)氫氧化鋁顆粒長大速率在種分分解過程中，結(jié)晶過程特性取決f某時(shí)間段內(nèi)晶種顆粒長大速率"。4YF (D're-D'rn) /t:式(4-1)其中，Y,為單位時(shí)間t,內(nèi)顆粒平均直徑增量，μ m/day   D'為經(jīng)過t,時(shí)間后顆粒平均直徑，um   D'pm為分解開始時(shí)顆粒平均直徑，um

(2)分解率

分解率n.是以鋁酸鈉溶液中氧化鋁分解析出的百分?jǐn)?shù)來表示的。

n (1-an/am) X100% 式(4-2) 其中，n,為氧化鋁分解率

a為分解母液的苛性比值

a為分解原液的苛性比值

3)產(chǎn)品物化性能檢測方法

氫氧化鋁物理性能指標(biāo)包括氫氧化鋁粒度及分布、氫氧化鋁粒數(shù)密度、吸油值、松裝密度、重裝密度、白度.應(yīng)用Mastersizer2000激光粒度儀(英國)進(jìn)行氫氧化鋁產(chǎn)品的粒度及分布的測試;應(yīng)用Elzone5382顆粒計(jì)數(shù)器(美國)進(jìn)行顆粒粒數(shù)密度的測試:應(yīng)用SSX 550型掃描電子顯微鏡(日本)進(jìn)行產(chǎn)品顆粒形貌的分析:應(yīng)用氫氧化鋁與蓖麻油形成平滑的、樣品與油相溶的膠糊狀時(shí)所用的蓖麻油體積測試吸油值:應(yīng)用氫氧化鋁通過漏斗以等高、等速自然流入漏斗下

量簡的方法測試松裝密度，再上下振擊量簡100次測試重裝密度:應(yīng)用SC-80C全自動(dòng)色差計(jì)(北京康光儀器有限公司)測試白度。按《聯(lián)合法生產(chǎn)氧化鋁控制與分析》(冶金工業(yè)出版社，1977 年)中規(guī)定的方法進(jìn)行氫氧化鋁化學(xué)成分分析。

影響離白氫氧化鋁晶種分解因素試驗(yàn)研究

在種分分解過程中，分解溫度、分解原液苛性比值、晶種量、分解時(shí)間、晶種粒度及分布等是決定晶種分解析出氫氧化鋁產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)3到1。

1)分解初溫對高自氫氧化鋁晶種分解的影響

應(yīng)用2"晶種、在晶種量400 g/l.分解原液A090 g/l. o.1. 90、分解時(shí)間60小時(shí)的條件下，分別進(jìn)行了不同初溫的分解試驗(yàn)，分解過程中采取每12小時(shí)下降

1C的降溫制度。

(1)分解初溫對分解率的影響

分解溫度對鋁酸鈉溶液中氫氧化鋁的平衡溶解度和鋁酸鈉溶液的過飽和度的影響很大，因此分解溫度對鋁酸鈉溶液析出氫氧化鋁的速率有很大影響。隨著分解初溫的降低，鋁酸鈉溶液的分解率升高，這是因?yàn)榉纸獬鯗卦降?，鋁酸鈉溶液的過飽和度越大，從而使分解過程中具有較高的分解推動(dòng)力，使分解速度加快。從表4-2分解初溫對分解率的影響數(shù)據(jù)看出,分解初溫從70C降低到45C

(注:分解率的計(jì)算以分解原液as為基準(zhǔn))

(2)分解初溫對產(chǎn)品粒度及分布的影響

從表4-3分解初溫對產(chǎn)品粒數(shù)密度的影響結(jié)果看，隨著分解初溫從70C降低到45C, 1. 91 um粒數(shù)密度和3.52u m粒數(shù)密度呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在鋁酸鈉溶液種分分解過程中，鋁酸根離子群吸附在晶種的表面，而沒有經(jīng)過重排的這些溶質(zhì)群在品種的表面不斷析出產(chǎn)生細(xì)小晶核，這些細(xì)小品核由于強(qiáng)度很弱，在顆粒間相互碰撞和液體的剪切作用下，脫離母晶進(jìn)入溶液而成為次生晶核。在較低的初溫下進(jìn)行種分分解，鋁酸鈉溶液的黏度大，鋁酸根離子在品種的表面形成離子群的機(jī)會(huì)多，這樣在晶種的表面容易產(chǎn)生細(xì)小晶體。另外分解初溫較低時(shí)，

分解速度相對較快，在晶種表面容易產(chǎn)生枝品，這種枝晶容易從品種表面脫落，形成次生晶核。因此，隨著分解初溫的降低，粒數(shù)密度升高。