铝酸钠溶液中钡盐脱硫热力学分析

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.07.005铝酸钠溶液中钡盐脱硫热力学分析张念炳1，黎志英2，丁彤1（1.贵州师范大学材料与建筑工程学院，贵阳550014；2.贵州大学材料与冶金学院，贵阳550003）摘要：对铝酸钠溶液中钡盐脱硫反应进行热力学计算，分析脱硫过程中硫碱和碳碱在铝酸钠溶液中的行为。结果表明，增加温度有利于脱硫和脱碳反应的进行，尽量降低碳碱含量，有利于硫的脱除；脱硫过程应选择适当的脱硫率和终了硫碱及碳碱浓度；钡盐添加率增大有利于脱硫，但添加率过高会使脱硫剂反应不完全。关键词：铝酸钠；钡盐；脱硫；热力学中图分类号：TF821文献标识

2、码：A文章编号：1007-7545（2012）07-0000-00ThermodynamicAnalysisforDesulfurizationProcessofBariumSaltinSodiumAluminateSolutionZHANGNian-bing1,LIZhi-ying2,DINGTong1(1.CollegeofMaterialandCivilEngineering,GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,China;2.TheMaterialsandMetallurgicalCollege,GuizhouUniversity

3、,Guiyang550003,China)Abstract:Thermodynamiccalculationsofdesulfurizationreactionwithbariumsaltinsodiumaluminatesolutionwereconducted,andthedesulfurizationbehaviorsofsodiumsulfateandsodiumcarbonateinsodiumaluminatesolutionwereanalyzed.Theresultsshowthattheriseoftemperatureisofbenefittotheoccu

4、rrenceofdesulfurizationanddecarbonizationreaction,andthelowcontentofcarbonalkalicanhelptheremovalofsulfur.Theappropriatedesulfurizationrateandfinalconcentrationofsodiumsulfateandsodiumcarbonateshouldbeselectedduringdesulfurizationprocess.Thehigherdosageofdesulfurizerisinfavorofdesulfurizatio

5、n,butexcessiveamountofdesulfurizermaymakethisreactionincomplete.Keywords:sodiumaluminate;bariumsalt;desulfurization;thermodynamic采用拜耳法处理一水硬铝石高硫型铝土矿生产氧化铝时[1-2]，应采取相应的脱硫措施。湿法脱硫可对铝酸钠溶液起到净化作用，脱硫效果好，可提高流程生产能力[3]。文献3对钡盐脱硫的动力学进行了研究，本文对不同条件下脱硫脱碳进行热力学分析，探讨脱硫过程中硫碱和碳碱在铝酸钠溶液中的行为。1钡盐脱硫热力学计算1.1热力学计算方法利用钡盐

6、净化工业铝酸钠溶液时主要发生如下反应[4-5]：Ba2+＋SO42-=BaSO4Ba2+＋CO32-=BaCO3脱硫过程中的反应均在非标准状态下进行，如按标准状态计算，其结果与实际状态存在差距。非标态下的化学反应吉布斯自由能变化值的计算表达式如式（1）所示。（1）由于脱硫过程中反应涉及到离子反应，所以各反应的标准吉布斯自由能采用式（2）计算。（2）1.2脱硫标准吉布斯自由能进行脱硫热力学计算时涉及到的热力学数据见表1。基金项目：贵州省科学技术基金项目（黔科合J字[2011]2038）；贵阳市科技计划项目（筑科合同[2011101]1-39）；贵州师范大学博士科研启动基金项目收稿

7、日期：2012-01-14作者简介：张念炳（1980-），男，贵州绥阳人，副教授，博士.表1物质热力学数据Table1Thermodynamicdataofmaterials离子/(kJ·mol-1)/(kJ·mol-1)/(J·K-1·mol-1)Cp/(J·K-1·mol-1)Ba2+,aq-537.644-9.623T-540.5116549.62314873.244－61.517364T－260414100T-2＋0.071398T2SO42-,aq-909.602-18.828T-