铝酸钠溶液深度碳分过程中铝、硅的析出行为

论文摘要

铝酸钠溶液的碳酸化分解过程是烧结法生产氧化铝的关键工序,是一个有气、液、固三相参加的复杂的多相反应过程,直接影响氧化铝生产的技术经济指标。因此,研究铝酸钠溶液深度碳酸化分解过程中各组元的变化、丝钠铝石的形成和Si02的变化规律,对烧结法生产氧化铝有着重要的意义。论文研究了铝酸钠溶液深度碳酸化分解过程中温度、初始Al2O3浓度、CO2浓度对深度碳酸化分解过程的影响,以及该过程中丝钠铝石的形成和SiO2的析规律。研究结果表明：(1)分解温度对铝酸钠溶液深度碳分过程影响明显,当温度为70℃以上时,溶液中氢氧化铝迅速析出。(2)Al2O3浓度对铝酸钠溶液碳分过程中氢氧化铝粒度有很大的影响,但在深度碳分过程中其产物主要为丝钠铝石,Al2O3浓度则对丝钠铝石的形貌和粒度无明显影响。(3)在铝酸钠溶液深度碳酸化分解过程中,反应初期CO2主要与溶液中苛性碱发生中和反应。随着CO2的持续通入,当反应的体系pH达到10.5左右时,铝酸钠溶液里的Al2O3基本完全析出,持续通入CO2则转化为丝钠铝石。(4)在深度碳分过程中,溶液的过饱和度呈先升后降趋势,提高CO2浓度Al(OH)3析出诱导期变短。提高反应温度,Al(OH)3析出诱导期变化规律不一致。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 我国铝土矿资源及氧化铝工业发展状况
• 1.1.1 我国铝土矿资源
• 1.1.2 我国氧化铝工业发展现状
• 1.2 铝酸钠溶液的碳酸化分解过程
• 1.2.1 碳酸化分解过程中氢氧化铝的结晶析出机理
• 1.2.2 碳酸化分解过程中丝钠铝石的析出机理
• 1.2.3 丝钠铝石形成的热力学分析
• 1.2.4 丝钠铝石的矿物学特征
• 1.2.5 硅在铝酸钠溶液碳酸化分解过程中的行为
• 1.3 分解工艺对碳分产品的影响
• 1.3.1 温度对碳分产品的影响
• 1.3.2 溶液浓度和纯度对碳分产品的影响
• 2通气量及制度对碳分产品的影响'>1.3.3 CO₂通气量及制度对碳分产品的影响
• 1.3.4 搅拌制度对碳分产品的影响
• 1.4 实验研究的意义及主要内容
• 第二章 实验原料、设备及方法
• 2.1 实验原料和药品
• 2.2 实验设备及仪器
• 2.2.1 实验设备名称
• 2.2.2 主体设备示意图
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 实验分析及检测方法
• 2.3.1 液相中氧化铝、总碱分析方法
• 2.3.2 苛碱浓度分析
• 2.3.3 碳碱浓度分析
• 2.3.4 溶液中二氧化硅浓度的分析
• 2.3.5 总硅测定
• 2.3.6 酸溶硅测定
• 2.3.7 固体中氧化铝浓度的测定
• 2.3.9 碳分分解率的计算
• 第三章 深度碳酸化分解过程影响因素
• 3.1 实验原料制备
• 3.2 结果与讨论
• 3的析出临界点'>3.2.1 深度碳分过程中Al（OH）₃的析出临界点
• 3.2.2 深度碳分终点pH值对产物形貌的影响
• 3.2.3 深度碳酸化分解过程中母液的岢性比变化
• 3浓度对深度碳分的影响'>3.2.4 初始Al2O₃浓度对深度碳分的影响
• 2浓度对深度碳分的影响'>3.2.5 CO₂浓度对深度碳分的影响
• 3.3 产物分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 深度碳分过程中二氧化硅的析出
• 4.1 实验原料制备
• 4.2 二氧化硅在深度碳分中的析出过程
• 4.2.1 溶液中硅量指数与pH值之间的规律
• 4.2.2 反应时间与二氧化硅的关系
• 4.2.3 温度对二氧化硅行为的影响
• 2浓度对SiO₂析出的影响'>4.2.4 深度碳酸分解过程中CO₂浓度对SiO₂析出的影响
• 2析出的影响'>4.2.5 深度碳酸分解过程中气体通入量对SiO₂析出的影响
• 4.2.6 添加剂对铝硅分离的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 丝钠铝石的形成及转化
• 5.1 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 温度对丝钠铝石形貌的影响
• 2O₃浓度对丝钠铝石形貌的影响'>5.2.2 初始Al₂O₃浓度对丝钠铝石形貌的影响
• 5.3 丝钠铝石的转化
• 5.3.1 铝酸钠溶液浓度对转化产物成分造成的影响
• 2O_k浓度对转化产物成分造成的影响'>5.3.2 Na₂O_k浓度对转化产物成分造成的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文