钠硅渣中的氧化铝回收工艺

对水化石榴石与碳酸钠溶液反应进行了热力学分析,研究了碳酸钠浓度、反应时间、反应温度、球磨对水化石榴石中氧化铝溶出率的影响。结果表明:钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被碳酸钠分解,且在分解过程中易于生成6CaO·6SiO2·H2O和2CaO·SiO2·0.5H2O;碳酸钠浓度的增大、反应时间的延长、反应温度的提高都有利于提高氧化铝的回收率;同时球磨处理水化石榴石也可以提高其回收率。实验的最佳工艺条件为:碳碱浓度大于180g/L,反应温度180℃左右,液固比5,反应时间1h。

钠硅渣湿法处理工艺——碱回收工艺研究

对钠硅渣湿法处理工艺的脱碱过程进行了研究 ,分别考察了脱碱温度、时间、液固比和石灰添加量等因素对钠硅渣脱碱效果的影响 ,提出了适宜的脱碱工艺条件。实验结果表明 :随温度的升高 ,碱回收率升高 ;时间和液固比对碱回收率的影响不明显 ;提高石灰添加量 。

氧化铝生产中的钠硅渣

本文综述了氧化铝生产过程中不同生成条件下水合铝硅酸钠(钠硅渣)的组成和结构,讨论了钠硅渣生成机理和脱硅的影响因素,简述了粗液脱硅工艺的进展。

钠硅渣湿法处理热力学分析

基于热力学理论对钠硅渣湿法处理过程中含硅化合物的稳定性及相互间可能存在的转化进行理论分析,主要涉及到不同饱和系数的水化石榴石的分解条件及水合硅酸钙可能稳定存在的物相和生成条件。结果表明,钠硅渣加石灰反应可以生成水化石榴石,回收其中的氧化钠。水化石榴石渣在通入CO2气体过程中,易于分解生成氢氧化铝和水合硅酸钙。钠硅渣湿法处理工艺路线理论上可行,能够回收其中的碱和氧化铝。

钠硅渣石灰烧结法工艺探索研究

对钠硅渣熟料配方及烧结温度进行了试验研究,并进行探索性工业溶出试验。结果表明,钠硅渣熟料应采用高钙比（C/S=2.1-2.2）配方,熟料烧结温度宜在1 200-1 270℃;由于熟料品位低,使得溶出液固含高、溶出二次反应剧烈,溶出浆液必需进行快速分离,以获得较好的溶出效果。

湿法处理钠硅渣回收氧化铝工艺研究

对钠硅渣脱碱后的水化石榴石通入CO2气体转型的反应进行了热力学分析,研究了温度、时间、改性次数、Na2CO3浓度对转型效果的影响,并且研究了转型后渣溶铝过程中,苛性碱浓度、温度、液固比、反应时间对氧化铝溶出率的影响。结果表明：钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被CO2分解,在分解过程中硅化合物易形成CaO.S iO2.H2O、6CaO.6S iO2.H2O。反应时间的延长,适当的反应温度,有利于提高水化石榴石的转化率,同时改性处理也可以提高转化率。在溶铝过程中,时间延长,液固比提高,碱浓度升高,以及适宜的反应温度均可提高溶铝效率。试验最佳工艺条件为：转型最佳工艺为时间2 h,液固比5~10,温度50℃,改性一次;溶铝最佳工艺为温度50℃,液固比为10,时间1 h,碱浓度大于50 g/L,最优条件下氧化铝溶出率达60%以上,弃渣中铝硅比A/S小于0.6。

钠硅渣综合利用途径

钠硅渣是烧结法氧化铝生产过程产出的废渣,为了回收其中的氧化铝和氧化钠,生产上主要是回头配料,由于其品位较低,降低了氧化铝厂的技术指标,所以,最好的方案就是把钠硅渣分离出来单独处理。结合我们近期所做的研究,本文列出了钠硅渣处理的四种方案:火法处理,钠硅渣回头配钙烧结,回收氧化铝、氧化钠;碱法处理钠硅渣制备洗涤用4A沸石;酸法处理钠硅渣制备冰晶石、硅胶等产品;钠硅渣制备牙膏研磨剂或做为阻燃剂添加;这几种方案都在研究过程中。如果能为钠硅渣找到一条综合利用的渠道,就可以为烧结法氧化铝的提高产能降低成本作出贡献。

钠硅渣湿法处理技术研究

介绍了工业中处理钠硅渣的方法,且介绍了国内外处理钠硅渣的几种方法,其中包括高压水化法、水热法、碳酸钠法、和最新开发的苛性碱法,并且对这几种方法的工艺原理和特点进行了分析,并指出苛性碱法是钠硅渣湿法处理工艺中最有前景的方法。

钠硅渣在氧化铝熟料烧结过程中的物相变化

结合相关热力学计算结果,推测钠硅渣在氧化铝熟料烧结法处理过程中存在的多级反应及其产物组成,并通过研究钠硅渣在不同条件下的反应行为,验证中间相Na2-xAl2-xSix O4的存在及其溶出性能的差异。结果表明:在烧结过程中,硅系数x为0、0.05、0.25、0.35、0.45、0.55、0.85的Na_(2-x)Al_(2-x)Si_xO_4均可以生成;烧结产物组成形态受反应温度和生料配比影响;当配钙比为2、烧结温度由750℃升高至1200℃时,或当配钙比由1.0升高至2.5、温度为900℃时,反应产物的硅系数x均可由0.85逐渐下降至0;硅系数决定反应产物的溶出性能,当x≤0.25时,Na_(2-x)Al_(2-x)Si_xO_4中间相可以溶解于铝酸钠溶液。

CaO水化法从钠硅渣中回收氧化钠的研究

采用二次回归正交设计回归出烧结法生产氧化铝中压脱硅钠硅渣常压氧化钙水化法脱钠的数学模型根据数学模型 ,按照单因子变动的原则 ,分别讨论了反应温度、石灰添加量、浆液液固比对钠硅渣脱钠率的影响 ,并提出了在试验条件范围内 ,常压氧化钙水化法钠硅渣脱钠的最佳工艺条件是 :温度 95℃ ,CaO/Na2 O分子比为 5,浆液液固比取 4。在此工艺条件下 ,钠硅渣脱钠率可达到 95.2 %。

钠硅渣中氧化铝回收工艺的研究进展

钠硅渣,即水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·2H2O)是碱法处理铝土矿时最重要的反应产物,产量大,且其中含有大量的氧化钠和氧化铝,因此必须加以回收利用。文章介绍了国内外钠硅渣中氧化铝的回收方法和研究进展,其中包括火法、湿法和生物法。同时对这些方法的工艺原理和特点进行了分析,并指出高压水化学法和钠硅渣湿法处理新技术应用前景较好,应加强其基础理论研究。

钠钙硅渣常压脱碱同步制备硅酸钙粉体

以低温低钙烧结法处理赤泥产生的钠钙硅渣为原料,通过常压反应制备了硅酸钙粉体。利用XRD、XRF、PSD、SEM-EDS等检测手段,系统研究了不同反应条件对钠钙硅渣脱碱性能、物相转变和制备硅酸钙粉体的影响规律及其反应机理。结果表明:钠钙硅渣脱碱的最佳工艺条件为反应温度97℃、反应时间4 h、液固比10、苛碱质量浓度60 g/L,此时钠钙硅渣的脱碱率为94.67%,硅酸钙粉体的含水率和堆积密度分别为55.1%和0.31 g/cm^(3)。具有锡箔片状结构的C-S-H(I)型水化硅酸钙凝胶为硅酸钙粉体的主要物相。钠钙硅渣脱碱反应由内扩散控制,反应表观活化能为11.22 kJ/mol。

高铁赤泥中氧化铁与钠硅渣的分离

采用碱介质湿法处理高铁赤泥,脱除赤泥中钠硅渣并使其中的氧化铁在渣相中富集.考察了反应温度、反应时间、初始溶液Na2O浓度、苛性比(Na2O与Al2O3的摩尔比)及液固比等对终渣化学组成及物相的影响.结果表明,在250℃、初始溶液Na2O浓度530 g/L、苛性比15、液固比6 mL/g、反应30 min的条件下,赤泥终渣Fe2O3含量由33.56%提高到46.27%,Na2O含量由4.99%降至0.87%.经碱介质处理后赤泥的主要物相由方钠石和钙铁榴石转化为较单一物相钙铁榴石.

钠钙硅渣脱碱制备雪硅钙石及其除磷性能

以钠钙硅渣为原料,采用动态水热法脱碱制备雪硅钙石,考察了初始pH值、投加量、不同吸附材料对脱碱产物雪硅钙石吸附除磷效果的影响。结果表明:脱碱产物雪硅钙石表面呈片状疏松多孔结构,比表面积为114.36 m^2/g。对于磷酸盐质量浓度为30 mg/L左右(以P计)的模拟含磷废水,雪硅钙石投加量为4 g/L时,去磷率达到99.32%。通过吸附等温曲线试验确定吸附模型属于Langmuir模型,脱碱产物雪硅钙石对磷的最大吸附量约为35.37 mg/g。试验采用两种动力学方程拟合分析,得到准二级动力学方程能更好地描述脱碱产物雪硅钙石对磷的吸附过程。

铝酸钠粗液氧化铝浓度及溶出时间对硅钙渣物相组成的影响

以脱硅粉煤灰熟料为原料进行熟料溶出，通过XRD等检测手段，得出不同氧化铝溶出浓度、不同溶出时间下固相成分变化规律，探析了溶出过程二次反应历程。实验结果表明：从硅钙渣中物相组成判断，铝酸钠粗液氧化铝浓度控制在100～120g／L之间，溶出时间应在180min以内。在不同铝酸钠粗液氧化铝浓度条件下，随着溶出时间的延长，二次反应产物随着氧化铝浓度和溶出时间的变化而变化，硅钙渣主要物相为原硅酸钙、水化石榴石、钠硅渣和少量方解石。铝酸钠粗液中氧化铝浓度在80～115g／L之间时，二次反应开始时液相中的Na2CO3是引起原硅酸钙分解的主导因素；铝酸钠粗液中氧化铝浓度在115～125g／L之间时，二次反应开始时液相中的NaAl（OH）4和Na2CO3对原硅酸钙分解的影响程度基本相同；当铝酸钠粗液中氧化铝浓度在125～140g／L之间，二次反应开始时液相中的NaAl（OH）4是引起原硅酸钙分解的主导因素。

铝酸钠溶液中二氧化硅的平衡浓度

基于组成类似的化合物热力学数据与组成存在的线性关系 ,计算了 4种钠硅渣的热力学数据 ,并计算了在铝酸钠溶液中形成钠硅渣后二氧化硅平衡浓度与温度或苛性比的关系·计算结果表明 ,二氧化硅平衡浓度计算值与实验值相符 ;同时 ,随着温度的升高或苛性比的增大 。

氧化镁在铝酸钠溶液脱硅中的反应行为

通过分析含硅铝酸钠溶液脱硅过程二氧化硅浓度、脱硅渣成分和物相，研究氧化镁在铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明，在95~100℃的常压脱硅条件下，氧化镁在铝酸钠溶液中易形成水合碳铝酸镁，对溶液基本无脱硅效果，氧化铝损失较多，但氧化镁能显著促进石灰的脱硅作用，且在石灰用量一定时随氧化镁添加量的增加，溶液的脱硅率显著升高；在190℃的高压脱硅条件下，氧化镁对铝酸钠溶液石灰脱硅作用的促进不明显，但它可使脱硅渣的钠硅比（质量比）显著降低；无论是单独采用石灰（CaO），还是采用石灰和氧化镁混和物脱硅，含硅铝酸钠溶液高温脱硅渣中均含有钠硅渣相，这与热力学分析结果一致。

原硅酸钙在铝酸钠溶液中的反应行为

以CaO和SiO2为原料合成2CaO·SiO2,通过测定SiO2浓度分析原硅酸钙反应活性的变化规律;基于质量守恒,计算渣中钠硅渣和钙硅渣分配比例。实验结果表明,在铝酸钠溶液体系中,反应时间的延长、氧化铝浓度的升高均有利于原硅酸钙的分解和溶出液中二氧化硅浓度的升高,溶出液中二氧化硅浓度最高增幅可分别达到9.97倍和11倍;同时,温度升高会显著促进原硅酸钙的分解与钙硅渣的生成,在136℃反应1h后二氧化硅总反应率可达43.06%;在铝酸钠溶液中加入碳酸钠,可能因"协同效应"而促进原硅酸钙的分解;铝酸钠溶液苛性比变化对原硅酸钙的分解影响不明显。随着纯铝酸钠、碳酸钠和氢氧化钠溶液浓度的升高,原硅酸钙的Zeta电位绝对值增大,其原因可能是溶剂化层相应的Al(OH)4-,CO32-和OH-含量增多,有利于原硅酸钙的分解。

处理烧结法硅渣的工艺研究

介绍了前苏联用碳酸钠处理钙硅渣提取A l2O3的研究和国内氧化铝厂用碳分母液从混合硅渣中提取A l2O3的工业试验。通过试验和分析,说明用碳分母液处理混合渣回收氧化铝,效果有限。硅渣单独烧结工艺使烧结法配料更容易,使强化烧结法优势得到进一步发挥,降低了烧结法系统工艺能耗。