拜耳法溶出降低赤泥鈉硅比的研究.pdf

1、我國(guó)一水硬鋁石礦的拜耳法溶出是采取添加石灰的溶出制度。鋁土礦中的含硅礦物是堿法生產(chǎn)氧化鋁中最有害的物質(zhì)，在溶出條件下，SiO<,2>會(huì)與鋁酸鈉母液發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成鈉硅渣(水合鋁硅酸鈉)和水化石榴石(水合鋁硅酸鈣)，最終隨赤泥外排。其中，鈉硅渣的生成是造成溶出過(guò)程中氧化鈉損失的主要原因，不僅使生產(chǎn)成本增加，同時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)也提出了挑戰(zhàn)。赤泥堿耗一般用赤泥鈉硅比來(lái)定量表征，如何降低赤泥鈉硅比(堿耗)已經(jīng)成為拜耳法氧化鋁生產(chǎn)中一個(gè)十

2、分迫切的課題。因此，系統(tǒng)研究鋁土礦類型、母液成分、溶出制度對(duì)鈉硅渣生成的影響規(guī)律以及鈉硅渣與水合鋁硅酸鈣相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律對(duì)于生產(chǎn)中降低赤泥鈉硅比具有十分重要的意義。 鈉硅渣和水化石榴石的組成和結(jié)構(gòu)是隨著反應(yīng)條件的變化而變化，而且在適宜條件下可以相互轉(zhuǎn)化。通過(guò)對(duì)鈉硅渣和水化石榴石在鋁酸鈉溶液中的反應(yīng)行為和穩(wěn)定性進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算和分析，明確了其相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。結(jié)合熱力學(xué)的理論指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了礦石類型、溶出制度、母液成分對(duì)赤泥鈉硅比

3、的影響規(guī)律以及溶出液中SiO<,2>平衡濃度。 熱力學(xué)研究結(jié)果表明：水化石榴石在低溫下為穩(wěn)定物相，而鈉硅渣在高溫下為穩(wěn)定物相，隨著溫度的升高，低飽和系數(shù)的水化石榴石均可能轉(zhuǎn)化為鈉硅渣；水化石榴石在苛性堿溶液中的穩(wěn)定性要好于碳酸鈉；無(wú)論是在苛性堿溶液中，還是在碳酸鈉溶液中，水化石榴石的二氧化硅飽和系數(shù)越大，其穩(wěn)定性越好。而實(shí)驗(yàn)研究表明：礦石的類型和粒度、母液中堿濃度和有機(jī)物濃度對(duì)溶出赤泥鈉硅比影響很??；母液中過(guò)多的NaCl、Na<