拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅工藝研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟和材料科學的發(fā)展,化學品氧化鋁的需求量越來越大。在國內(nèi)化學品氧化鋁產(chǎn)品供不應求,對其質(zhì)量要求越來越高。在氧化鋁系列產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,主要雜質(zhì)硅的危害很大。拜耳法生產(chǎn)過程中,一般控制鋁酸鈉溶液的硅量指數(shù)在250～350,可以滿足冶金級氧化鋁生產(chǎn)的需要,對于特殊用途的化學品氧化鋁,其雜質(zhì)含量要求更高。為滿足化學品氧化鋁生產(chǎn)的需要,對拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅工藝進行研究具有重要意義。
　　 本論文結(jié)合河南煤業(yè)化工集團中

2、美鋁業(yè)有限公司拜耳法生產(chǎn)氧化鋁工藝,在實驗室通過進行拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅的試驗得到了以下研究結(jié)果:
　　 (1)應用石灰進行拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅時,脫硅溫度、石灰添加量、脫硅時間是主要因素。攪拌強度和氧化鎂的加入量影響較小為不顯著因素。(2)溫度對深度脫硅的影響最大,隨著溫度的升高溶液硅量指數(shù)升高,脫硅反應進行的越徹底。從能源消耗方面綜合考慮,溫度應控制在105℃為宜。(3)石灰對于拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度

3、脫硅的效果明顯,隨著石灰加入量的增多,深度脫硅后的鋁酸鈉溶液中二氧化硅濃度逐漸降低,脫硅率逐漸升高,硅量指數(shù)明顯增加。(4)增加深度脫硅的時間有利于硅量指數(shù)升高,但過分延長脫硅時間并不合適,一方面在120min以后溶液中SiO2濃度降低幅度較小,而時間越長,所需設備體積越大,故脫硅時間以120min左右為宜。(5)拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅攪拌強度控制在400rpm為宜。(6)氧化鎂對于深度脫硅的效果并不明顯,但是對于高濃度鋁酸鈉溶

4、液具有凈化脫色作用,氧化鎂的大量加入會造成了溶液中氧化鋁的損失。因此,氧化鎂的添加量應控制在5g/L左右。(7)通過對脫硅渣進行XRD分析,測得渣相主要成分為水化石榴石、鈉硅渣和水合鋁碳酸鎂。(8)拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅所用石灰有效鈣含量對于實驗效果有很大影響。為了滿足生產(chǎn)的需要,石灰的有效鈣含量應控制在87％以上。(9)拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液深度脫硅的最佳工藝條件是:脫硅溫度105℃、石灰添加量為22.5g/L、脫硅時間為12