優化高白氫氧化鋁晶種分解工藝條件試驗研究

試驗原料

鋁酸鈉溶液:某廠燒結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:某廠燒結法流程中種分母液:A10, 45~55g/1，0.3. 0~3.2 晶種:某廠燒結法流程中晶種分解生產線濕氫氧化鋁，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。

主要試驗設備控溫恒溫水浴3臺抽濾裝置1套機械攪拌裝置3套 干燥箱1臺

試驗方法

1)試驗過程在5升燒杯中加入一定量按試驗條件要求調配好aK的分解原液，放入調好溫度的控溫水浴中，加入晶種，開啟攪拌并記時，根據要求的不同溫度制度進行控溫，定時取樣分析溶液成分，達到預定分解時間時出料。將出料漿液分離，液相按《聯合法生產氧化鋁.控制與分析) (冶金工業出版社，1977年)中規定方法進行Al,0 Na,0, 和Na20, 濃度的分析計算分解率;固樣(氫氧化鋁)經熱水洗滌、干燥，測定產品的物理性能指標和化學成分。

2)有關計算

(1)氫氧化鋁顆粒長大速率在種分分解過程中，結晶過程特性取決f某時間段內晶種顆粒長大速率"。4YF (D're-D'rn) /t:式(4-1)其中，Y,為單位時間t,內顆粒平均直徑增量，μ m/day   D'為經過t,時間后顆粒平均直徑，um   D'pm為分解開始時顆粒平均直徑，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數來表示的。

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)產品物化性能檢測方法

氫氧化鋁物理性能指標包括氫氧化鋁粒度及分布、氫氧化鋁粒數密度、吸油值、松裝密度、重裝密度、白度.應用Mastersizer2000激光粒度儀(英國)進行氫氧化鋁產品的粒度及分布的測試;應用Elzone5382顆粒計數器(美國)進行顆粒粒數密度的測試:應用SSX 550型掃描電子顯微鏡(日本)進行產品顆粒形貌的分析:應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所用的蓖麻油體積測試吸油值:應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:應用SC-80C全自動色差計(北京康光儀器有限公司)測試白度。按《聯合法生產氧化鋁控制與分析》(冶金工業出版社，1977 年)中規定的方法進行氫氧化鋁化學成分分析。

影響離白氫氧化鋁晶種分解因素試驗研究

在種分分解過程中，分解溫度、分解原液苛性比值、晶種量、分解時間、晶種粒度及分布等是決定晶種分解析出氫氧化鋁產量和質量的關鍵參數3到1。

1)分解初溫對高自氫氧化鋁晶種分解的影響

應用2"晶種、在晶種量400 g/l.分解原液A090 g/l. o.1. 90、分解時間60小時的條件下，分別進行了不同初溫的分解試驗，分解過程中采取每12小時下降

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，這是因為分解初溫越低，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力，使分解速度加快。從表4-2分解初溫對分解率的影響數據看出,分解初溫從70C降低到45C

(注:分解率的計算以分解原液as為基準)

(2)分解初溫對產品粒度及分布的影響

從表4-3分解初溫對產品粒數密度的影響結果看，隨著分解初溫從70C降低到45C, 1. 91 um粒數密度和3.52u m粒數密度呈現逐漸上升的趨勢。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，而沒有經過重排的這些溶質群在品種的表面不斷析出產生細小晶核，這些細小品核由于強度很弱，在顆粒間相互碰撞和液體的剪切作用下，脫離母晶進入溶液而成為次生晶核。在較低的初溫下進行種分分解，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會多，這樣在晶種的表面容易產生細小晶體。另外分解初溫較低時，

分解速度相對較快，在晶種表面容易產生枝品，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，粒數密度升高。