拜耳法溶出过程中硅钛矿物反应行为.doc

拜耳法溶出过程中硅钛矿物反应行为 硅、钛矿物是我国铝土矿中普遍存在的杂质矿物。钛矿物的危害在于其与碱液反应生成钛酸钠膜,阻碍铝土矿溶出;并且会在换热器表面生成钛结疤,极难清洗,增大了能耗并造成生产设备的损耗。而硅矿物的存在一方面会导致氧化铝和碱的损失,另一方面对产品质量、装置结疤、赤泥处理等也有重大的影响。因此,系统研究溶出过程中硅、钛矿物的反应行为,对有效利用低A/S比矿石以及提高氧化铝溶出率、降低物耗能耗、进行结垢防治,都具有十分重要的意义。论文主要研究内容和结论如下1采用多种含钛化合物为原料,研究其在不同溶液体系和温度下的反应行为,并结合热力学分析,明确了钛矿物在高压溶出过程中的反应机理钛矿物首先是与铝酸钠溶液中的游离苛性碱反应生成Na_2O3TiO_2;Na_2O3TiO_2与铝酸钠、氢氧化钙反应生成羟基钛酸钙;随着温度的升高,氢氧化钙添加量增加,羟基钛酸钙会与铝酸钠和CaOH_2反应转化成更加稳定的钛酸钙,同时Na_2O3TiO_2也会与氢氧化钙直接作用生成钛酸钙。2以高岭土和白炭黑两种纯硅矿物为原料,研究其在不同温度、时间和溶液组成等条件下的反应行为,结果表明硅矿物在铝酸钠溶液中的反应包括矿物分解和硅渣析出过程,两者之间存在动态平衡;温度升高,硅矿物反应率升高;在高温条件下,影响硅矿物反应率的主要因素是溶液游离Na_2O_K浓度,随着游离Na_2O_K的升高,硅矿物反应率下降;溶液中氧化铝浓度对硅矿物反应率影响不大。溶液游离碱和氧化铝浓度升高可阻碍硅渣析出反应的进行,不利于钠硅渣的形成。3以合成的r-Al_2O_3与白炭黑混合物为原料,探索非常规拜耳法溶出效果,结果表明近平衡溶出和改进高压水化法虽都能实现氧化铝的溶出,但溶液中二氧化硅浓度高,后续处理难。 同主题文章 [1]. 兰永廷. 高压溶出温度测量问题探讨 [J]. 中国仪器仪表. 2005.05 [2]. 冯雨田,杨爱梅. 铝土矿高压溶出的节能途径 [J]. 有色冶炼. 2003.06 [3]. 程立,黎嫚. 高压溶出铝土矿时硅钛矿物的相变化 [J]. 有色金属冶炼部分. 1991.05 [4]. 李明霞. 提高高压溶出机组二次蒸汽利用率途径 [J]. 有色冶金节能. 2004.04 [5]. А.В.Богданов,唐逊. 铝土矿细磨与溶出过程控制系统的结构和算法 [J]. 轻金属. 1985.01 [6]. 汪镜亮. 乌克兰钛矿物工业 [J]. 钛工业进展. 1999.04 [7]. 王仰俊,闫广林. 高压溶出系统余热利用 [J]. 有色冶金节能. 2000.02 [8]. 王玉杰. 高压溶出回水改造措施 [J]. 有色冶金节能. 2004.03 [9]. 侯炳毅,卫津萍. 高压溶出机组汽水系统的能量优化 [J]. 有色金属冶炼部分. 2004.04 [10]. 汪镜亮. 世界主要钛矿物生产国生产近况 [J]. 矿产保护与利用. 1998.04 【关键词相关文档搜索】 有色金属冶金; 高压溶出; 钛矿物; 硅矿物; 羟基钛酸钙; 反应行为 【作者相关信息搜索】 中南大学; 有色金属冶金; 彭志宏; 王浩宇;