超聲波對(duì)鋁酸鈉溶液分解影響的探索.pdf

1、種分過(guò)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(shí)最長(zhǎng)的一個(gè)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(qiáng)化分解研究成為鋁酸鈉種分過(guò)程研究的熱點(diǎn)方向.本文研究了超聲波對(duì)鋁酸鈉溶液分解的強(qiáng)化作用,并通過(guò)自發(fā)分解實(shí)驗(yàn)、晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和拉曼光譜測(cè)定探索了超聲波強(qiáng)化鋁酸鈉溶液分解的作用機(jī)理.通過(guò)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(duì)工業(yè)生產(chǎn)條件的鋁

2、酸鈉溶液分解的強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(guò)程及晶粒長(zhǎng)大過(guò)程.通過(guò)分析鋁酸鈉溶液加晶種分解過(guò)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(zhǎng)大>來(lái)分別表示出二次成核,附聚長(zhǎng)大和晶粒徑向

3、長(zhǎng)大的速率,并分別得到了其速率表達(dá)式.采用自行設(shè)計(jì)的微分反應(yīng)器研究了三水鋁石晶體生長(zhǎng),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(zhǎng)速率都遵從與晶體尺寸無(wú)關(guān)的△L-McCake規(guī)則.70℃的高種分溫度條件下,超聲波對(duì)三水鋁石晶體線性生長(zhǎng)速率沒(méi)有影響.通過(guò)對(duì)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(duì)鋁酸鈉溶液種分過(guò)程和自發(fā)分解過(guò)程的影響,認(rèn)為超聲波促進(jìn)鋁酸鈉溶液中的