Совершенствование технологии разложения алюминатных растворов для получения крупнокристаллического гидроксида алюминия

• Автор: Кузнецов, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Строение алюмннатных растворов

1.2 Стойкость алюмннатных растворов.

Кристаллизация гидроксида алюминия из щелочных алюмннатных растворов

1.3.1 Особенности массовой кристаллизации

2 Основные характеристики процесса кристаллизации

1.3.3 Механизмы кристаллизации гидроксида алюминия

1.4 Современное состояние глиноземного производства на зарубежных заводах

1.5 Современное состояние глиноземного производства на уральских заводах .

1.6 Постановка задачи исследования

2 МЕТОДЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И АНАЛИЗА ПРОМЫШЛЕННЫХ ДАННЫХ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВОПРОСА ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ
3 ПРОВЕДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СИСТЕМЫ ДЕКОМПОЗИЦИИ УРАЛЬСКОГО АЛЮМИНИЕВОГО ЗАВОДА С ЦЕЛЬЮ СТАБИЛЬНОГО ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕХНОЛОГИИ С ВЫСОКИМ ЗАТРАВОЧНЫМ ОТНОШЕНИЕМ.
3.1 Выводы . гн1м1м1иммимммимтммнжмнмммимммммима
4 ИССЛЕДОВАНИЯ АГЛОМЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ
4.1 Лабораторные исследования двухстаднйной агломерационной схемы декомпозиции на алюмннатных растворах Уральского алюминиевого за вода .
4.1.1 Результаты исследований по выбору оптимальных параметров агломерации.
4.1.2 Определение оптимальных условий основной стадии процесса декомпозиции
линейного роста с предварительной стадиен агломерации мелкодисперсной затравки
4.1.3 Выводы .
4.2 Лабораторные исследования двухстадийной агломерационной схемы
декомпозиции на алюмннатных растворах Богословского алюминиевого завода 1И1ИНМММИМ
4.2.1 Результаты исследований по выбору оптимальных параметров агломерации
4.2.2 Результаты определения оптимальных технологических параметров второй стадии
процесса декомпозиции алюминатных растворов стадии роста кристаллов.
4.2.3 Выводы.
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИКИ И ОКИСИ ЦИНКА, НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ НА СТАДИЯХ АГЛОМЕРАЦИИ И РОСТА КРИСТАЛЛОВ.
5.1 Выводы
6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако это не всегда так, поскольку скорость самопроизвольного разложения раствора зависит не только от пересыщения, но и от других условий, например от его вязкости, содержания в нем растворенных примесей, особенно взвесей, и др. Следовательно, диаграмма равновесных состояний не может дать полного представления о стойкости алюминатных растворов. Рассмотрим стойкость алюминатных растворов области II рисунок 1. С ростом концентрации алюминатного раствора области II при постоянном каустическом отношении пересыщение его сначала увеличивается, достигая наибольшего значения при средних концентрациях, а затем падает. Следовательно, разбавленные и крепкие алюминатные растворы области II мало пересыщены и поэтому более стойки, чем растворы средних концентраций, содержащие от 3 до Ыа. Стойкость растворов возрастает с увеличением ак. Наименее стойкими являются растворы, в которых ак близко к единице. Они разлагаются сразу же после приготовления. При обыкновенной комнатной температуре можно считать стойкими растворы с ак 1,4. Резкое различие стойкости алюминатных растворов с низкими и повышенными каустическими отношениями, повидимому, указывает на неодинаковое их строение 3. В растворах с низкими модулями преобладают крупные полимерные алюминатные ионы, рост которых быстрее приводит к образованию критических зародышей гиббсита. Растворы с повышенными модулями в основном содержат простые ионные группировки А1ОНу. Влияние температуры на стойкость алюминатных растворов неоднозначно. С понижением температуры пересыщение увеличивается, вследствие чего стойкость растворов уменьшается. Однако при температурах ниже С сильно возрастает вязкость растворов, а с ней и стойкость. Кроме перечисленных факторов, на стойкость алюминатных растворов большое влияние оказывают имеющиеся в них примеси , действие которых может быть прямо противоположным. Так, большинство твердых примесей, особенно частицы гидроксида алюминия, снижают стойкость алюминатных растворов, способствуя разложению. Это связано с тем, что работа образования зародышей на пограничных поверхностях меньше, чем в объеме раствора. По этой же причине при разложении алюминатных растворов гидроксид алюминия преимущественно осаждается на стенках баков, мешалках, на тканях фильтров и т. Примеси некоторых органических соединений, кремнезема и соды способствуют увеличению стойкости растворов 7, повидимому, в силу того, что создают своего рода защитную оболочку на частичках гидроксида алюминия и препятствуют их укрупнению. Процесс разложения алюминатных растворов является одной из разновидностей массовой кристаллизации, так как происходит при одновременном образовании и росте большого числа кристаллов. Характерные для нее особенности сводятся к следующему . Вовторых, зародышеобразование в кинетике осаждения имеет значительно большее значение, чем при росте монокристаллов. Роль зародышеобразования в общем процессе образования твердой фазы возрастает в связи с тем, что оно начинает во многом определять кинетику фазообразования и физикохимические характеристики осадка. Втретьих, для массовой кристаллизации характерны такие явления, как перекристаллизация осадка, агрегация кристаллов, дробление частиц, слеживаемость и ряд других. В кинетике осаждения в той или иной мере приходится учитывать процессы тепло и массопереноса. Существенным является и присутствие примесей, которые во многих случаях оказывают очень большое влияние как на саму кристаллизацию, так и на свойства кристаллических продуктов. Кристаллизация, как процесс, состоит из ряда этапов . К ним относится образование пересыщенного раствора, появление зародышей, рост кристаллов и перекристаллизация. Очередность отдельных этапов может быть разной. Они либо следуют один за другим, либо протекают почти одновременно, совмещаясь друг с другом. В целом кинетика кристаллизации может быть охарактеризована следующими основными параметрами степенью пересыщения, скоростью зародышеобразования и скоростью роста кристаллов. При этом движущей силой процесса кристаллизации является пересыщение раствора .