论文部分内容阅读
氧化铝是电解铝生产的主要原料,同时也是电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷等行业不可缺少的重要原料。上世纪七十年代以来,由于电解铝厂环保及节能的需要,特别是干法烟气净化和大型预焙槽的推广以及悬浮预热及流态化焙烧技术的应用,不但对氧化铝的纯度,而且对氧化铝的物理性质也提出了严格的要求,砂状氧化铝正在逐步取代欧亚原先流行生产的粉状氧化铝。氧化铝的强度和粒度在很大程度上取决于原始氢氧化铝的强度和粒度,所以为了生产砂状氧化铝,首先必须得到粒度较粗和强度较大的氢氧化铝。
铝酸钠溶液晶种分解是拜耳法生产氧化铝工艺流程中的一个重要工序,本文在晶种分解过程中使用表面活性剂来改善晶种分解产物的粒度和强度。研究了阴离子、非离子、聚合物以及混合型表面活性剂类添加剂在铝酸钠溶液晶种分解过程中对分解率、分解产物氢氧化铝粒度、强度的影响。结果表明,选用的几种表面活性剂均使铝酸钠溶液的分解率、分解产物粒度和强度有不同程度的提高,其中混合型表面活性剂效果最好。混合型表面活性剂B既提高了铝酸钠溶液的分解率,又能增大氢氧化铝的粒度与强度。
通过对B类表面活性剂对铝酸钠溶液晶种分解动力学的影响的研究,计算出了铝酸钠溶液种分过程的表观活化能及其它分解动力学常数,并确定空白样的动力学方程为dC/dt=2.9305×exp(-2.50459×104/RT)×(C-C8)2,添加表面活性剂B的动力学方程为dC/dt=0.6900×exp(-2.50459×104/RT)×(C-C8)2。结果表明表面活性剂的加入降低了反应的表观活化能,从而使反应进行所需克服的势垒降低,因此表面活性剂B的加入有利于反应的进行。
借助SEM照片探讨了表面活性剂对氢氧化铝晶体生长的影响,说明加入表面活性剂后晶体表面要比空白样的晶体表面圆滑致密,因此加入M8和B类表面活性剂后分解产物的强度都得到了提高。