超聲波對鋁酸鈉溶液分解影響的探索.pdf

1、種分過程是拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的關(guān)鍵工序之一,也是拜耳法生產(chǎn)中耗時最長的一個工序.鋁酸鈉溶液分解速率緩慢,種分分解率遠(yuǎn)低于理論分解率,因此鋁酸鈉溶液強化分解研究成為鋁酸鈉種分過程研究的熱點方向.本文研究了超聲波對鋁酸鈉溶液分解的強化作用,并通過自發(fā)分解實驗、晶體生長實驗和拉曼光譜測定探索了超聲波強化鋁酸鈉溶液分解的作用機(jī)理.通過種分分解率分析、粒度分析、掃描電鏡分析及x-射線衍射分析,研究了不同頻率、不同溫度條件下,超聲波對工業(yè)生產(chǎn)條件的鋁

2、酸鈉溶液分解的強化作用.結(jié)果表明超聲波作用促進(jìn)大量晶核的形成和大顆粒氫氧化鋁的附聚,提高鋁酸鈉溶液的分解速率,但超聲波作用并不改變分解產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu).鋁酸鈉溶液自發(fā)分解實驗結(jié)果表明,超聲波縮短鋁酸鈉溶液成核誘導(dǎo)期,促進(jìn)鋁酸鈉溶液自發(fā)成核過程及晶粒長大過程.通過分析鋁酸鈉溶液加晶種分解過程中固相產(chǎn)物的粒度分布情況,提出用(dN/dt)<,成核>,(dN/dt)<,附聚>和(dr/dt)<,徑向長大>來分別表示出二次成核,附聚長大和晶粒徑向

3、長大的速率,并分別得到了其速率表達(dá)式.采用自行設(shè)計的微分反應(yīng)器研究了三水鋁石晶體生長,結(jié)果表明在超聲與未超聲作用的情況下,三水鋁石晶體線形生長速率都遵從與晶體尺寸無關(guān)的△L-McCake規(guī)則.70℃的高種分溫度條件下,超聲波對三水鋁石晶體線性生長速率沒有影響.通過對比超聲前后鋁酸鈉溶液拉曼光譜,發(fā)現(xiàn)超聲作用改變了鋁酸鈉溶液結(jié)構(gòu),影響了鋁酸根陰離子之間的平衡.結(jié)合超聲波對鋁酸鈉溶液種分過程和自發(fā)分解過程的影響,認(rèn)為超聲波促進(jìn)鋁酸鈉溶液中的