种分分解槽母液置换降固含退槽法的实践

文章介绍了种分分解槽计划性清理对氧化铝生产的重要性,系统分析了种分分解槽传统退槽方法的缺点和弊端,创新提出了种分分解槽母液置换降固含退槽法。种分分解槽母液置换降固含退槽法,通过降低分解料浆固含和粘度,能够克服有机物引起分解料浆物理性质恶化的问题,显著提高种分分解槽退槽效率、降低作业人员操作安全风险和设备事故风险,解决了传统退槽方法存在的弊端问题,在生产实践中取得良好经济效益和其他效果,对降低氧化铝生产成本具有重要作用。

超声场参数对强化铝酸钠溶液种分分解过程的影响研究

针对超声场的输出电功率、频率、超声处理时间等因素对强化效果的影响进行研究 .得出在 15 ,2 0 ,33k Hz3种频率下 ,当输出电功率超过空化阈值 (96 W) ,在超声波中处理铝酸钠溶液 2min,都能达到很好的强化效果 ,即分解率为 4 5 %的反应时间由 30 h缩短至 15 h.但不同频率下对种分影响的具体过程不同 .并对比了有无超声场时产品的

种分过程添加剂对氢氧化铝粒度强度的影响

在铝酸钠溶液的种分过程中,添加剂的应用可以提高产品氢氧化铝的粒度、强度.选出了增大氢氧化铝粒度的添加剂H1,I,F,G,提高氢氧化铝强度的添加剂L,I,F,G,H 2,H3,H5;研究了氢氧化铝粒度与强度的关系.结果表明,氢氧化铝颗粒在 45～105μm的个数百分数越大,氢氧化铝颗粒分布越均匀,强度就越好;探讨了添加剂的作用机理,即表面活性剂分子的亲油基在氢氧化铝粒子表面形成油层,将氢氧化铝细粒子紧密粘结在一起,使氢氧化铝的粒度与强度增大.

氧化铝生产种分过程R_(peq)的测定及其与降温制度的关系

通过对某氧化铝厂种分车间实际生产数据的采集和处理 ,由铝酸钠溶液种分过程反应速率方程得到了种分过程 5 5 .5℃和 6 0℃的Rpeq分别为 0 .5 93和 0 .6 2 4,并由Rp 随时间变化的方程计算了不同温度制度下Rp 及(Rp-Rpeq)随时间变化的关系 ,讨论了生产过程中温度控制的基本原则 ,提出适当的中间降温是提高种分过程反应速率及保证良好产品质量的有力措施。

铝酸钠溶液种分过程分解机理研究进展

系统总结了铝酸钠溶液种分过程的溶液结构及分解机理的研究进展。铝酸钠溶液种分过程的复杂性首先在于铝酸钠溶液铝酸根阴离子结构随浓度变化的复杂性。众多研究者对铝酸钠溶液分解机理进行了大量细致入微的工作 ,得到了一些普适性的结论 ,种分过程晶体生长速率很小 ,不能依靠长大过程得到砂状氢氧化铝。研究表明铝酸钠溶液分解与晶种的表面形貌密切相关 ,但大量铝酸钠溶液分解动力学方程除了引入表面积参数外 ,并不能反映出晶种表面性质对动力学方程的影响。

硫酸钠对铝酸钠溶液种分过程的影响

针对我国氧化铝的生产现状，研究了有害物质硫酸钠对铝酸钠溶液分解过程的影响规律．结果表明，分解首温一定的条件下，分解末温升高可消除硫酸钠对分解率的影响，但不利于产物粒度的提高；分解温度制度为68-52℃的条件下，硫酸钠质量浓度为9g／L时分解产物氢氧化铝的强度最好，相比空白其磨损系数降低4．4％．

强化过饱和铝酸钠溶液种分过程的研究进展

论述了活化晶种、加入添加剂、剔除杂质、处理精液、母液、加强紊流化程度等在强化铝酸钠溶液种分过程中的作用 ,介绍了国内外近年来在这方面的最新研究成果。

SB粉水热种分过饱和铝酸钠溶液制备拟薄水铝石

A novel hydrothermal process for preparation of single-phase pseudoboehmite from supersaturated sodium aluminate solution with SB pseudoboehmite seed was presented. The process is characterized by precipitation for 3 h at temperature around 125 ℃ with a seed ratio of 1.0. Precipitation yield of Al2O3 over 20% could be reached and the specific surface area of precipitated products almost as high as SB seed could be obtained. The process suitable for preparing pseudoboehmite with any pseudoboehmite seed in principle comprises a highly variation of the current Bayer process and the latest boehmite process for the production of smelter grade alumina.

铝酸钠溶液晶种分解过程中的分形动力学

研究了铝酸钠溶液晶种分解过程中晶种对种分的影响 ,提出了铝酸钠溶液种分反应的分形介质反应动力学关系式 ,通过实验研究了铝酸钠溶液在高固含情况下晶种分解过程中的谱维数变化 .研究结果表明 :铝酸钠溶液种分过程符合分形介质反应动力学的基本规律 ,种分过程中谱维数的变化与晶种的活性及温度有关 ;分形反应的速率常数kt 与时间的谱维数相关 ,kt=ktds 2 - 1 ;以洗涤过的杂质含量少、没有附碱的氢氧化铝为晶种 ,铝酸钠溶液在4 5 ,5 0和 5 5℃下种分 ,谱维数变化在 1h后存在转变时间点 ,而在 6 5℃时则没有 ,随着温度升高 ,谱维数增大 ,前期反应活性增大 ;以未经洗涤、附碱含量高的氢氧化铝为晶种 ,在 5 0℃存在谱维数转变点 ,在种分前期 ,反应谱维数较小 ,活性较低 .

表面活性剂加强氧化铝种分分解粒度分布研究

铝酸钠溶液中加入有机表面活性剂可以强化分解过程 ,增加产品氢氧化铝的粒度。其中加入硬脂酸是吸附在颗粒表面 ,使种子表面疏水 ;而石蜡油的加入可强化疏水性质 ,并在 2个或多个固体颗粒粘结时起着“桥梁”作用。对产品氢氧化铝用热重和红外光谱分析 ,得出产品氢氧化铝在低于 10 0 0℃焙烧后 ,有机物添加剂可有效分解 ,不会带入后面的铝电解工序中。

Al(OH)_3种分过程的超声场强化

对超声场的处理方式、温度、功率、处理时间以及溶液浓度等五个因素进行正交实验，得出超声场强化种分反应的最佳条件和五个因素影响的顺序．在最佳的超声场强化条件下，分解率为 ４５％的分解时间由 ３０ ｈ缩短至 １５ ｈ，反应的活化能由６８ ｋＪ／ｍｏｌ降低到 ３５ ｋＪ／ｍｏｌ，但是产品Ａｌ（ＯＨ）３的物相结构没有改变．另外，铝酸钠溶液的 Ｒａｍａｎ光谱表明，在超声场处理后，二聚体Ａｌ２Ｏ（ＯＨ）２－６完全解聚，部分Ａｌ（ＯＨ）－４离子转变成了某种过渡态离子．

结晶助剂在铝酸钠溶液种分过程中的作用机理

为了了解结晶助剂(CGM)在铝酸钠溶液种分过程中的作用机理,研究CGM对二次成核和附聚过程的影响。通过对粒度分布及扫描电镜(SEM)照片的对比,探讨CGM对分解过程的影响。研究结果表明:在二次成核过程中,添加微量CGM的溶液中一开始会形成大量的二次成核,但是,这些二次成核细粒子会被立即吸附到晶种表面或者快速附聚而形成大孔隙的聚合体,从而使得二次成核的细粒子数量减少;在附聚过程中,添加微量CGM有助于提高附聚阶段的黏结过程,形成结实的块状六角几何形状的附聚体;添加CGM可以有效地减少磨损时颗粒的破裂,从而形成完全黏结的附聚物。

添加剂强化拜耳法种分分解的工艺条件实验

研究添加剂强化拜耳法种分分解的微观机理。把改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合添加剂加入铝酸钠种分溶液中,对添加剂混合比例、浓度和添加时间等影响铝酸钠溶液种分分解速率进行探讨,在分解过程进行8 h时,对氢氧化铝晶体进行扫描电镜测试。研究结果表明:加入添加剂可加快Al(OH)4-扩散到晶种表面,Al(OH)4-经化学反应产生Al(OH)3以及OH-扩散到溶液本体的过程,达到强化分解过程的目的;与未加添加剂相比较,改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合(以质量比5∶1混合)加入,质量浓度为1.56×10-4g/L以及在分解初期加入效果最好;在有添加剂的情况下晶种表面会产生更多次生晶核,由于搅拌等因素脱落或互相吸附形成新的大颗粒晶种,加快了二次成核的形成。

氧化铝种分过程粒度分布的动态模型

将实验室实验、工业试验与数值仿真(计算)方法相结合,以种分过程中的动力学规律和粒数衡算为基础,以MATLAB/Simulink软件为主要开发工具,根据种分过程的粒度变化特性,以MSMPR结晶器为对象,建立种分槽晶体成核、生长和附聚相结合的粒度衡算模型。根据不同温度下的实验数据,利用矩量法对种分过程的重要参数——附聚核β和成核速率RN进行求解。计算结果表明:附聚核在70℃左右达到最大值,成核速率则一直随着温度的升高而降低;用MATLAB/Simulink软件求解粒度模型,对不同工艺条件下种分过程的粒度分布进行预测,将预测结果与工业试验数据进行比较,相对误差低于10%。

阳离子聚丙烯酰胺强化铝酸钠溶液种分附聚过程的机理

为了揭示阳离子聚丙烯酰胺强化铝酸钠溶液种分附聚过程的机理，采用硝酸钠作为外标物，用红外光谱法半定量检测种分附聚过程中各种铝酸根离子浓度的变化。结果表明：在种分附聚过程的前期，添加阳离子聚丙烯酰胺的铝酸钠溶液的峰值比Al（OH）4^-／Al2O（OH）6^2-高于空白，但是在后期，其比值低于空白。在种分附聚过程的前期，添加阳离子聚丙烯酰胺的铝酸钠溶液的分解率一直低于空白，而在后期，其分解率一直高于空白。结合种分实验及红外光谱的结果，认为阳离子聚丙烯酰胺促进了铝酸钠溶液中Al（OH）4^-→Al2O（OH）6^2-→Al（OH）3转化，从而强化了种分附聚过程。

异丙醇对从铝酸钠溶液中析出拟薄水铝石种分过程的影响

以拟薄水铝石为晶种、异丙醇为添加剂,从铝酸钠溶液中析出了具有活性Al_2O_3前体特性的拟薄水铝石。研究了异丙醇添加量、Al_2O_3质量浓度、苛性比(铝酸钠溶液中Na_2O和Al_2O_3的摩尔比)和晶种循环使用次数对铝酸钠溶液分解率(简称分解率)的影响。实验结果表明,异丙醇能有效强化铝酸钠溶液的种分过程,在Al_2O_3质量浓度为110 g/L、苛性比为1.50、晶种比(晶种与铝酸钠溶液中Al_2O_3的质量比)为1.0、125℃的温和水热条件下种分3 h时,添加5 mg/L异丙醇可使分解率从不添加异丙醇时的27.2%提高到46.7%,并且晶种连续循环使用3次后,分解率仍达到36.5%。添加异丙醇不改变种分产物的晶型,对其形貌和织构性质也没有显著影响,但可在一定程度上调节其结晶度并使孔分布更集中。

空气搅拌式种分槽流场的数值解析及结构参数的优化

利用计算流体力学(CFD)软件对不同结构参数的空气搅拌式种分槽内的流场进行了三维数值模拟,计算中采用了双欧拉法,使用了两流体模型和多块网格结构. 所得结果与生产实践相比较表明,优化后的种分槽内流场有了明显的改善,较好地缓解了槽内结疤问题;导流槽的使用较好地控制了“短路”现象.

氧化铝种分过程理论生长模型

根据理想生长过程粒度分布变化的特性，通过粒数衡算方程建立了氧化铝种分理论生长过程粒度分布变化的数学模型。根据实验数据求解了不同温度条件下理论生长过程的模型参数。并讨论了模型参数与种分反应温度的关系．比较了模型预测粒度分布与实测粒度分布的偏差。该模型在55～200μm的粒径段内，能近似地对种分过程粒度分布变化进行预测。

钾离子对铝酸钠溶液种分分解率的影响

采用间歇式种分反应器研究了铝酸钠溶液种分过程中,钾离子的存在对种分分解率的影响。试验结果表明,钾离子的存在能在一定程度上提高铝酸钠溶液的分解率,在较低的温度和αk条件下,钾离子的影响作用更加明显。

反应条件对超声波强化铝酸钠溶液种分过程的影响

对铝酸钠溶液中的Ｎａ２Ｏ浓度、苛性比以及反应温度等条件，影响２０ ｋＨｚ、３３ ｋＨｚ超声场强化铝酸钠溶液种分的效果进行了研究． 得出铝酸钠溶液中的Ｎａ２Ｏ的浓度、苛性比的增大以及反应温度的升高不利于超声场提高种分分解率．在相同的反应条件下，３３ ｋＨｚ超声波对种分分解率的强化效果大于２０ ｋＨｚ超声波， 但是３３ｋＨｚ超声波强化后， 颗粒易于破碎、产品中小颗粒数量增多：２０ ｋＨｚ超声波强化后，产品的强度好，平均粒径增加３．７μｍ．