Повышение затравочной активности гидроксида алюминия при переработке бокситов способом Байер-спекание

• Автор: Радько, Василий Викторович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние и перспективы развития технологии разложения алюминатных растворов глинозёмного производства Глава 2. Физико-химические основы интенсификации разложения алюминатных растворов в производстве глинозёма по способу Байера
2.1. Равновесие в технически значимых системах глиноземного производства и его влияние на пересыщение алюминатных растворов в процессе декомпозиции
2.2. Природа метастабильной устойчивости алюминатных растворов и её влияние на условия осаждения гидроксида алюминия
2.3. Механизм и кинетика поверхностных явлений при участии затравочного г идроксида алюминия
2.4. Активность затравки и её влияние на морфологическую устойчивость продуктов осаждения
Глава 3. Экспериментальное исследование влияния кинетически значимых факторов на показатели декомпозиции алюминатных растворов
3.1. Лабораторная методика декомпозиции алюминатных растворов
3.2. Экспериментальное исследование фактора метастабильности алюминатных растворов по показателям их декомпозиции
3.3. Изучение высокоградиентной температурной обработки затравочного гидроксида алюминия и её влияния на затравочную активность и механизм декомпозиции алюминатных растворов
3.4 Декомпозиция алюминатных растворов в присутствии сильно адсорбируемой примеси
Глава 4. Экспериментальное исследование пассивирующих факторов разложения алюминатных растворов и путей их преодоления применительно к технологии комбинированного способа Байер-спекание
4.1. Химический состав примесей и механизмы их накопления в растворах спекательной ветви
4.2 Исследование влияния примесей спекательной ветви на показатели декомпозиции алюминатных растворов
4.3 Влияние примесей на периодическое изменение (нестабильность) гранулометрического состава продукционного гидроксида алюминия
Глава 5. Разработка адаптированных технологических предложений для повышения затравочной активности гидроксида алюминия при переработке бокситов комбинированным способом Байер-спекание Заключение
Список использованных литературных источников

Основные условные обозначения и сокращения
ГАК - гидроалюминат кальция
ГКАК - гидрокарбоалюминат кальция, химическая формула
4СаО А1203 С02 11Н20
ГАСН - гидроалюмосиликат натрия, химическая формула
№20 А1203 28Ю2 2Н20
СТА - процесс центробежной тепловой активации
ТТТТТТ - потери при прокаливании
ЧДА - марка реактива
КХА - количественный химический анализ
ВЕТ - метод математического описания физической адсорбции
ак - каустический модуль раствора, молярное отношение Ыа20к к А1203
№2Ок - концентрация каустической щелочи №ОН в пересчете на №20, г/л
ЛВАЖ - листовой вертикальный автоматический жидкостной фильтр
ЭФК - экстракционной фосфорной кислоты
А - сокращенное обозначение химической формулы оксида алюминия ТС — это объёмная концентрация №ОН в пересчёте на №2СОз ТА - общая концентрация титруемых щелочей, т.е. суммы каустика и соды в пересчёте на №2С03
ак - каустический модуль, представляет собой молярное отношение каустической щёлочи и А1203 в растворе.
N06 - концентрация общей щёлочи (№20об)
№ - концентрация каустической щёлочи (№20к)
8 - поверхность затравки
С, С0 - концентрация пересыщенного раствора С0 - концентрация равновесного раствора
С/С0 - относительное пересыщение (коэффициент пересыщения) j - поток кристаллизации

гидроксида алюминия необходимым условием становится одновременное существование потока нульмерных и одномерных частиц с потоком двухмерных зародышей. В стационарных условиях роста эти потоки имеют устойчивую связь, которая может быть выражена следующей стехиометрией [А1(ОН)3 ]тп + /ЖаА1(ОН)4 = (тп + р)А1(ОН)3 + /?ЫаОН (2.18)
т.е. один двухмерный зародыш обеспечивает присоединение р молекул А1(ОН)3. При этом в зависимости от величины растущей грани не исключён как моно-, так и полинуклеарный рост.
Сложный механизм зародышеобразования в пересыщенных системах позволяет выделить ещё одну особенность подхода кристаллообразующей среды к стационарному неравновесному состоянию, заключающуюся в подчинении этого процесса химической кинетике. Следовательно, возникает временное ограничение для перехода пересыщенного раствора из одного неравновесного состояния в новое, отвечающее стационарному соотношению его структурных элементов в соответствии с уравнениями (2.16, 2.17). Таким образом, можно говорить не только о термодинамической природе пересыщенного раствора, но и кинетической зависимости граничных условий метастабильности при условии перехода системы из одного неравновесного состояния в другое. Происходящее при этом наследование свойств системы, предшествующих стационарному состоянию, изменяет на определённый временной интервал условия протекания суммарного процесса, что эквивалентно увеличению или уменьшению пересыщения алюминатного раствора при осаждении гидроксида алюминия.
Кинетическая природа метастабильной устойчивости алюминатных растворов была подтверждена нами в ходе экспериментального исследования ширины метастабильной области как предела, к которому стремится абсолютное пересыщение жидкой фазы в системе На20-А120з-С02-Н20 при концентрации С02 —> 0, чему соответствует ти—>сс для процесса осаждения гидроксида алюминия [137]. Исследование выполнялось в лабораторном