铝酸钠溶液种分过程是拜耳法生产氧化铝的工序之一,其中的附聚过程又是决定氧化铝粒度和强度的关键步骤。从以往的文献分析可知,随着氧化铝工业生产的发展和需求,铝酸钠溶液结构、分解机理和分解动力学虽然得到了广泛的研究,但由于工业应用浓度范围的碱性铝酸钠溶液体系的复杂性,目前仍有必要研究分解条件对附聚过程的影响。 本文采用工业生产中的细种子为晶种,通过铝酸钠溶液晶种分解过程中粒度分布变化来探讨温度、溶液苛性比、分解时间、苛性碱浓度、晶种系数、搅拌速率等分解条件对附聚过程的分解率、附聚产品粒度和附聚效率的影响,并较为细致的研究了附聚动力学及其附聚机理。实验得到以下结论: 1.利用实验过程中样品粒度分布曲线的变化确定附聚完成时间,认为附聚基本完成时间为6.5～9小时;在附聚前后及附聚过程中,氢氧化铝的晶体结构并没有发生变化。 2.采用工业晶种进行种分实验,温度越高越有利于附聚。在附聚后期,随温度的升高,溶液的分解速率会下降,附聚产品中+45μm的粒子含量增大,附聚效率升高。 3.铝酸钠溶液的苛性碱浓度对附聚过程有着重要的作用,苛性碱浓度升高,铝酸钠溶液的分解率下降,附聚产品的粒度随之下降,附聚效率也随之降低。 4.铝酸钠溶液的苛性比对附聚过程的影响与苛性碱浓度的影响相似,随苛性比的增加,铝酸钠溶液的分解率下降,附聚产品中+45μm的粒子含量减少,附聚效率降低。 5.晶种系数越大,铝酸钠溶液的分解率越高;在实验所涉及的4个晶种系数下,晶种系数为0.25时有利于产品的粗化。 6.搅拌速率对附聚过程也有较大的影响,速率太低,晶种无法保持悬浮状态,造成附聚效率偏低;搅拌速率过快,会使附聚好的、强度不够大的粒子重新分开而降低附聚效率。要想获得高的附聚效率,应选择适当的搅拌速率。 7.附聚动力学及其机理研究表明:同等粒径粒子的附聚速率常数比不等径粒子的附聚速率常数大;粒径相差小的粒子的附聚速率常数比粒径相差大的粒子的附聚速率常数大。