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[摘 要]基于国民经济的快速发展,氧化铝的应用越来越广泛。为了有效保证氧化铝的生产质量,本文主要分析氧化铝生产中草酸盐对晶种分解的影响,并采取合理的去除方法,希望能够给相关研究人员提供一定的参考与帮助。
[关键词]氧化铝 草酸盐 晶种分解
中图分类号:U235 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)11-0103-01
在生产氧化铝的过程中,如果草酸盐的含量过多,会降低氧化铝的生产质量,影响企业的经济效益。为了有效保证氧化铝的生产质量,本文主要分析氧化铝生产过程中草酸盐对晶体分解的影响,并提出了相应的去除方法,从而推动企业能够更好的发展。
1、氧化铝生产中去除草酸盐的重要意义
在生产氧化铝的过程中,草酸盐属于比较常见的有机杂物,采用合理的去除方法,能够有效保证氧化铝的生产质量,进一步保证企业的经济效益。在氧化铝溶液中,当草酸盐浓度达到一定数值后,会呈现晶体状,在分解过程中依附在氧化铝表面析出,不僅会严重影响氧化铝的生产质量,还会导致氢铝爆发性细化,影响种子过滤设备效率的正常运行。将氢氧化铝溶液中的草酸盐有效去除,能够有效保证氧化铝溶液的稳定性,减少能源的损耗。
有机物主要是随着矿石的带入,特别是澳矿大量使用(吨矿石草酸盐含量含量高达2公斤以上);除此之外,在生产氧化铝的过程中,经常会使用一定量的絮凝剂、结晶助剂与脱水剂,这些外加剂在一定的条件下,会形成草酸盐。通常情况下,当外界温度过高时,絮凝剂、结晶剂与脱水剂会形成草酸盐,草酸盐会沉积在氧化铝溶液当中,随着时间的推移,草酸盐浓度不断提高,如果不及时去除,会扰乱分解次序,影响氧化铝的生产质量,降低企业的经济效益。因此,在氧化铝生产过程中,有效去除草酸盐具有非常重要的作用。
2、氧化铝生产中草酸盐对晶体分解的危害
根据相关研究表明,氧化铝生产中的草酸盐会严重影响晶体的分解效率,降低晶体的成核量。当氧化铝溶液中的草酸浓度达到5.0g/l时,溶液温度会不断降低,由之前的103℃降低到48℃,草酸盐会达到一定的饱和状态,影响晶体的分解效果。利用拜耳法生产氧化铝时,草酸盐的直径较小,主要以晶体形态析出。草酸盐在分解的过程中,很容易与氧化铝一同分解,而草酸盐分解会形成大量的针状晶簇,对氧化铝晶体起到一定的毒化作用,降低氧化铝的成核速度。大量的草酸盐附着在氧化铝晶体表面,也会影响氧化铝成核速度[1],导致大规模细化,从而使过滤设备过滤效果变差(堵塞滤布),从而扰乱分解次序.
除此之外,草酸盐会对氧化铝产品产生一定影响,在过滤氢氧化铝的过程中,如果溶液内部的草酸盐含量过高,其颗粒也比较大,很影响氢氧化铝的过滤效果,部分草酸盐颗粒也会与氢氧化铝溶液共同进入到焙烧炉当中,由于焙烧温度过高,氢氧化铝溶液中的草酸盐会不断分解,产生大量的有害气体,使得氧化铝产品发生破坏,不断降低氧化铝的生产质量。在过滤的过程中,由于草酸盐含量过高,在焙烧的过程中,在高温作用下,氧化铝中的钠含量会不断增加,进一步降低氧化铝的生产质量。
3、氧化铝生产中草酸盐的去除方法
3.1 热水洗涤苛化法
采用热水洗涤苛化法,能够有效保证氧化铝表面的草酸盐得到有效去除。由于草酸盐能够溶于热水,相关研究人员根据草酸盐溶于热水的特点,将草酸盐进行有效的沉降,并利用热水进行有效的冲洗,从而有效保证氧化铝的强度。大致的操作流程如下:首先,研究人员需要进行合理的过滤,将氢氧化铝溶液中的滤饼与滤液过滤;其次,过滤出滤饼与滤液之后,可以进行第一次热水冲洗;最后,为了有效保证草酸盐能够更好的去除,可以进行二次热水冲洗,并将草酸盐滤液倒入苛化槽中,进一步保证氧化铝的生产质量[2]。
另外,为了有效保证氧化铝的强度,将草酸盐滤液倒入到苛化槽后,研究人员可以在苛化槽中加入适量的石灰粉,保证苛化反应的顺利进行。在这个过程中,研究人员需要严格控制苛化时间。苛化反应完毕后,将草酸盐溶液倒入沉降槽,草酸盐溶液会发生沉降,形成一定的苛性碱。采用热水洗涤苛化法,能够有效保证氧化铝的生产质量,将氧化铝溶液中的草酸盐有效去除。目前,热水洗涤苛化法已经被广泛应用到氧化铝生产当中。
3.2 结晶析出法
将循环母液(原液)倒入打浆槽中,并在槽内加入一定量的草酸盐晶体与钙硅渣,钙硅渣主要起到一定的助滤作用,又常被人们称为助滤剂。将草酸盐与钙硅渣混合在一起,混合完毕后,将溶液直接倒入析盐槽当中降温分解(析出),经过一段时间降温分解(析出)后,将溶液通过压滤机进行固液分离。压滤机能够有效压实草酸盐晶体,并将草酸盐晶体输送到打将槽中。
通常情况下,研究人员在实际工作中,会选择两台压滤机,一台主要负责过滤草酸盐,另一台则负责过滤出溶液中的各项配料,进一步提高草酸盐晶体结构的完整性。根据相关研究表明,采用晶体析出法,能够有效保证氧化铝生产中的草酸盐更好的去除,不断提高氧化铝的生产质量[3]。
在实际生产中采用一部分压滤机压滤得分解混合物(主要为草酸盐结晶析出物、氢氧化铝、碳酸钙、草酸钙等),直接进行外排,有烧结法氧化铝生产线的可以直接掺配至烧结法原料中进行回收,或可以将混合物直接进行高温焙烧,草酸盐高温下分解成二氧化碳,其余不能分解氧化铝、碳酸钙可回收利用。另外一部分压滤机压滤滤饼与循环母液(原液)进行打浆混合,循环使用,保持一定固含以及草酸盐晶种,使草酸分解析出连续进行。
3.3 振动筛物理筛分法
在氢氧化铝溶液中,当草酸盐晶体结出后,在其内部往往包含一定量的强氧化铝颗粒,部分粒径较大的颗粒会直接从沉淀到溶液分解槽中,通过充分利用分解槽内部的高差,可以在分解槽底部设置合理的振动筛,将筛出的氢氧化铝颗粒再次送入分解槽中,该方法就是人们常说的振动筛物理筛分法[4]。
采用振动筛物理筛分法,能够有效保证氧化铝溶液的稳定性,当氧化铝溶液中的草酸盐含量过高时,采用该方法,能够有效提高氧化铝结构的完整性,进一步提高氧化铝的生产质量。研究表明,当氢氧化铝溶液中的草酸盐含量在35%左右时,利用振动筛物理筛分法,能够带走一定量的氢氧化铝,影响氧化铝的生产质量。因此,相关研究人员在实际工作中,需要结合强氧化铝溶液浓度,采用合理的草酸盐去除方法。
4、结束语
综上所述,通过采用热水洗涤苛化法、结晶析出法与振动筛物理筛分法,能够有效保证氧化铝生产中的草酸盐得到有效去除,进一步提高氧化铝的强度。但是,相关研究人员在实际工作中,仍然会遇到很多问题,这就需要研究人员在原有的基础之上,不断学习改进与创新,从而保证氧化铝得到更好的应用。
参考文献
[1] 党书勇,张正林.氧化铝生产中草酸盐对晶种分解的影响及去除方法[J].中国金属通报,2017,(09):89-91.
[2] 金刚.氧化铝生产系统余热综合回收利用[J].轻金属,2015,(11):19-23.
[3] 艾勇.氧化铝生产母液红外光谱分析的研究[J].轻金属,2016,(03):25-28.
[4] 于杨,沈颐身,叶树峰.草酸盐厌氧降解途径及其反应条件[J].过程工程学报,2015,(01):90-94.
[关键词]氧化铝 草酸盐 晶种分解
中图分类号:U235 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)11-0103-01
在生产氧化铝的过程中,如果草酸盐的含量过多,会降低氧化铝的生产质量,影响企业的经济效益。为了有效保证氧化铝的生产质量,本文主要分析氧化铝生产过程中草酸盐对晶体分解的影响,并提出了相应的去除方法,从而推动企业能够更好的发展。
1、氧化铝生产中去除草酸盐的重要意义
在生产氧化铝的过程中,草酸盐属于比较常见的有机杂物,采用合理的去除方法,能够有效保证氧化铝的生产质量,进一步保证企业的经济效益。在氧化铝溶液中,当草酸盐浓度达到一定数值后,会呈现晶体状,在分解过程中依附在氧化铝表面析出,不僅会严重影响氧化铝的生产质量,还会导致氢铝爆发性细化,影响种子过滤设备效率的正常运行。将氢氧化铝溶液中的草酸盐有效去除,能够有效保证氧化铝溶液的稳定性,减少能源的损耗。
有机物主要是随着矿石的带入,特别是澳矿大量使用(吨矿石草酸盐含量含量高达2公斤以上);除此之外,在生产氧化铝的过程中,经常会使用一定量的絮凝剂、结晶助剂与脱水剂,这些外加剂在一定的条件下,会形成草酸盐。通常情况下,当外界温度过高时,絮凝剂、结晶剂与脱水剂会形成草酸盐,草酸盐会沉积在氧化铝溶液当中,随着时间的推移,草酸盐浓度不断提高,如果不及时去除,会扰乱分解次序,影响氧化铝的生产质量,降低企业的经济效益。因此,在氧化铝生产过程中,有效去除草酸盐具有非常重要的作用。
2、氧化铝生产中草酸盐对晶体分解的危害
根据相关研究表明,氧化铝生产中的草酸盐会严重影响晶体的分解效率,降低晶体的成核量。当氧化铝溶液中的草酸浓度达到5.0g/l时,溶液温度会不断降低,由之前的103℃降低到48℃,草酸盐会达到一定的饱和状态,影响晶体的分解效果。利用拜耳法生产氧化铝时,草酸盐的直径较小,主要以晶体形态析出。草酸盐在分解的过程中,很容易与氧化铝一同分解,而草酸盐分解会形成大量的针状晶簇,对氧化铝晶体起到一定的毒化作用,降低氧化铝的成核速度。大量的草酸盐附着在氧化铝晶体表面,也会影响氧化铝成核速度[1],导致大规模细化,从而使过滤设备过滤效果变差(堵塞滤布),从而扰乱分解次序.
除此之外,草酸盐会对氧化铝产品产生一定影响,在过滤氢氧化铝的过程中,如果溶液内部的草酸盐含量过高,其颗粒也比较大,很影响氢氧化铝的过滤效果,部分草酸盐颗粒也会与氢氧化铝溶液共同进入到焙烧炉当中,由于焙烧温度过高,氢氧化铝溶液中的草酸盐会不断分解,产生大量的有害气体,使得氧化铝产品发生破坏,不断降低氧化铝的生产质量。在过滤的过程中,由于草酸盐含量过高,在焙烧的过程中,在高温作用下,氧化铝中的钠含量会不断增加,进一步降低氧化铝的生产质量。
3、氧化铝生产中草酸盐的去除方法
3.1 热水洗涤苛化法
采用热水洗涤苛化法,能够有效保证氧化铝表面的草酸盐得到有效去除。由于草酸盐能够溶于热水,相关研究人员根据草酸盐溶于热水的特点,将草酸盐进行有效的沉降,并利用热水进行有效的冲洗,从而有效保证氧化铝的强度。大致的操作流程如下:首先,研究人员需要进行合理的过滤,将氢氧化铝溶液中的滤饼与滤液过滤;其次,过滤出滤饼与滤液之后,可以进行第一次热水冲洗;最后,为了有效保证草酸盐能够更好的去除,可以进行二次热水冲洗,并将草酸盐滤液倒入苛化槽中,进一步保证氧化铝的生产质量[2]。
另外,为了有效保证氧化铝的强度,将草酸盐滤液倒入到苛化槽后,研究人员可以在苛化槽中加入适量的石灰粉,保证苛化反应的顺利进行。在这个过程中,研究人员需要严格控制苛化时间。苛化反应完毕后,将草酸盐溶液倒入沉降槽,草酸盐溶液会发生沉降,形成一定的苛性碱。采用热水洗涤苛化法,能够有效保证氧化铝的生产质量,将氧化铝溶液中的草酸盐有效去除。目前,热水洗涤苛化法已经被广泛应用到氧化铝生产当中。
3.2 结晶析出法
将循环母液(原液)倒入打浆槽中,并在槽内加入一定量的草酸盐晶体与钙硅渣,钙硅渣主要起到一定的助滤作用,又常被人们称为助滤剂。将草酸盐与钙硅渣混合在一起,混合完毕后,将溶液直接倒入析盐槽当中降温分解(析出),经过一段时间降温分解(析出)后,将溶液通过压滤机进行固液分离。压滤机能够有效压实草酸盐晶体,并将草酸盐晶体输送到打将槽中。
通常情况下,研究人员在实际工作中,会选择两台压滤机,一台主要负责过滤草酸盐,另一台则负责过滤出溶液中的各项配料,进一步提高草酸盐晶体结构的完整性。根据相关研究表明,采用晶体析出法,能够有效保证氧化铝生产中的草酸盐更好的去除,不断提高氧化铝的生产质量[3]。
在实际生产中采用一部分压滤机压滤得分解混合物(主要为草酸盐结晶析出物、氢氧化铝、碳酸钙、草酸钙等),直接进行外排,有烧结法氧化铝生产线的可以直接掺配至烧结法原料中进行回收,或可以将混合物直接进行高温焙烧,草酸盐高温下分解成二氧化碳,其余不能分解氧化铝、碳酸钙可回收利用。另外一部分压滤机压滤滤饼与循环母液(原液)进行打浆混合,循环使用,保持一定固含以及草酸盐晶种,使草酸分解析出连续进行。
3.3 振动筛物理筛分法
在氢氧化铝溶液中,当草酸盐晶体结出后,在其内部往往包含一定量的强氧化铝颗粒,部分粒径较大的颗粒会直接从沉淀到溶液分解槽中,通过充分利用分解槽内部的高差,可以在分解槽底部设置合理的振动筛,将筛出的氢氧化铝颗粒再次送入分解槽中,该方法就是人们常说的振动筛物理筛分法[4]。
采用振动筛物理筛分法,能够有效保证氧化铝溶液的稳定性,当氧化铝溶液中的草酸盐含量过高时,采用该方法,能够有效提高氧化铝结构的完整性,进一步提高氧化铝的生产质量。研究表明,当氢氧化铝溶液中的草酸盐含量在35%左右时,利用振动筛物理筛分法,能够带走一定量的氢氧化铝,影响氧化铝的生产质量。因此,相关研究人员在实际工作中,需要结合强氧化铝溶液浓度,采用合理的草酸盐去除方法。
4、结束语
综上所述,通过采用热水洗涤苛化法、结晶析出法与振动筛物理筛分法,能够有效保证氧化铝生产中的草酸盐得到有效去除,进一步提高氧化铝的强度。但是,相关研究人员在实际工作中,仍然会遇到很多问题,这就需要研究人员在原有的基础之上,不断学习改进与创新,从而保证氧化铝得到更好的应用。
参考文献
[1] 党书勇,张正林.氧化铝生产中草酸盐对晶种分解的影响及去除方法[J].中国金属通报,2017,(09):89-91.
[2] 金刚.氧化铝生产系统余热综合回收利用[J].轻金属,2015,(11):19-23.
[3] 艾勇.氧化铝生产母液红外光谱分析的研究[J].轻金属,2016,(03):25-28.
[4] 于杨,沈颐身,叶树峰.草酸盐厌氧降解途径及其反应条件[J].过程工程学报,2015,(01):90-94.