非离子型有机添加剂与晶种性质对铝酸钠溶液晶种分解过程的影响-论文.pdf

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1、第3O卷第4期湖南有色金属HUNANNONFERROUSMETALS272014年8月非离子型有机添加剂与晶种性质对铝酸钠溶液晶种分解过程的影响吕建明(中南大学冶金与环境学院，湖南长沙410083)摘要：研究了非离子型有机添加剂P强化铝酸钠溶液晶种分解过程的影响因素，同时引用XRD分析了不同晶种的活性。结果表明：添加剂P可有效提高分解率，显著改变产品的形貌，并具有一定增大产品粒度的作用；晶种性质极大影响添加剂的效用，特别是(002)晶面所对应的峰越强，晶种活性越好；研究了最佳工艺条件为在种分过程开始10h后加入100mg／L添加剂，保持晶种系数为3．39。最后于34h以后取出产品；晶种是

2、分解过程的主要因素，添加剂仅能进行改善。关键词：晶种分解；添加剂；粒度；分解率；晶种活性中图分类号：TF841．1文献标识码：A文章编号：1003—5540(2014)04—0027—05目前我国多采用难溶性一水硬铝石为生产氧化1．2实验设备铝的主要原料¨，使得在铝土矿的溶出条件比国铝酸钠溶液种分分解槽为自制水浴搅拌槽，使外更加苛刻(高温高苛碱浓度)。因此国内虽然同样用TCEII型智能温度控制仪控温(±0．5℃)；高速采用拜耳法工艺生产氧化铝J，但铝酸钠溶液晶种离心机LDZ4—0．8；氢氧化铝晶种及产品的粒度使分解过程更加复杂，且氧化铝的生产工艺与国外有用Mastersizer2000激

3、光粒度仪检测，其形貌使用JE-很大不同。针对我国氧化铝工业的现状，本文通过OLJSM一5600LV型扫描电镜观察。使用非离子表面活性剂作为有机添加剂来强化其晶i．3实验操作种分解过程，并研究不同分解条件下其对溶液分解实验须预制所需组成(O／=1．45)的高浓度铝酸率及产品粒度的影响。钠溶液，在正式开始前将其稀释至苛碱浓度为170由于铝酸钠溶液晶种分解过程主要是在固一液L。将种分槽内加入1L铝酸钠溶液并加热保温界面上进行，因此直接采用添加剂来改变界面性质至60℃，再加入1000g氢氧化铝晶种，开机搅拌具有操作简单、效果明显、成本低廉等优点。(=150r／rain)。分解过程采用前期阶梯下降

4、后期保温的温度制度，如表1所示。l实野令表1分解过程的温度制度1．1实验原料时间／h0510223446实验采用工业氢氧化铝为晶种，共有三种：遵义温度／℃6055504545451晶种、遵义2晶种及河南工业晶种，分别简称晶种样品需在变温操作前取出，并使用高速离心机A、B、C。其中晶种A和晶种B为同一类品种，但粒进行固液分离。分离后的上清液用于滴定分析法测度分布分别为一45m占16％和4％，而晶种A和其中铝浓度及苛性碱浓度，而对于固体沉淀则须用晶种C为不同晶种，但其粒度分布一致。分解所用纯水进行真空洗虑，再低温烘干以用于粒度检测。铝酸钠溶液为使用工业级氢氧化铝与工业级氢氧化2结果与讨论钠配

5、制。实验中苛碱浓度为170g／L，苛性比为1．45，非离子型表面活性剂(简称添加剂P)。2．1晶种性质及添加剂对于铝酸钠溶液种分过程的影响作者简介：吕建明(1988一)，男，硕士研究生，主要从事有色金属冶金2．1．1分解率及产品粒度研究工作。实验中选用了三种氢氧化铝作为品种：一45Ixm28湖南有色金属第30卷粒子的体积百分数为15％的遵义晶种A(简称晶种A)和河南工业晶种(简称晶种C)；一45m粒子的体积百分数为4．2％的遵义晶种B(简称晶种B)，如图1所示(1一品种A和晶种C，2一晶种B)。、～求啊蝗图2三类晶种的XRD谱图对比粒径／I-1m2．1．2SEM分析晶种及产品的形貌通过研

6、究不同条件下产品形貌的变化，以分析图1晶种的粒度分布分解过程中的粒子行为，有助于找到一条提高分解率及产品粒度与强度的有效途径。添加剂对产品形实验结果如表2，显示添加剂P在一定程度上可貌的影响如图3所示。以强化促进铝酸钠溶液晶种分解过程。分析图3中晶种及反应46h后的产品的形貌。表2使用不同晶种进行种分时添加剂对溶液分解可以看出，无论晶种是何种类型，在使用添加剂处理率及产品粒度分布的影响后，产品氢氧化铝晶体的表面更加光滑平整，且表面六边形结构减少，整体呈棱柱形。颗粒上附着类似胶状物质连接为致密的结构，使得产品的强度大大增加。但由于晶种A的活性更强，其产品形貌类似多块柱状晶体的聚合体，且表面

7、还吸附着一些由细颗粒粘结成的絮状物。这也表明使用晶种A在种分表2结果显示，采用品种的种类很大程度上决实验中发生了显著的附聚。定了铝酸钠溶液的分解率，活性较强的晶种A和晶2．2添加剂加入时间及加入量对铝酸钠溶液种分种B可使得的分解率高达56．6％和56．7％，而采用过程的影响活性较差的晶种C进行分解后仅使得分解率为对比0h、10h、22h加入添加剂对铝酸钠溶液52．9％。产品粒度的变化情况也类似，活性强的晶种分过程的影响，结果如图4所