铝酸钠溶液的晶种分解是拜尔法生产氧化铝产品的关键工序,它是一个涉及附聚、成核与晶体生长等多种物理化学作用的复杂结晶过程。以往重点在于研究晶种分解的前期过程,随着资源的减少和环境保护的要求,生产砂状氧化铝变得尤为重要。 本文对分解后期过程的影响因素进行了系统的研究,得到以下结果: (1)分解温度对种分后期过程影响较大。在分解后期过程中,降低分解温度,体系对应的分解率得到提高,但若分解温度过低,其体系对应的分解率反而降低。随着分解温度的降低,所得到的氢氧化铝产品的平均粒径增大,而随着温度的进一步降低,所得产品的平均粒径减小。 (2)晶种对分解后期过程有一定的影响,主要从晶种类型,晶种粒度及晶种系数三个方面进行了研究,研究结果表明:不同类型的晶种对分解后期过程的影响不同,改变加入的晶种的粒度和晶种系数,实验对应的分解率及产品的粒度有所不同。 (3)苛碱浓度对分解后期过程的影响为:提高溶液中的苛碱浓度,将显著降低溶液的分解率,但对产品的粒度和质量影响不大。 (4)当搅拌强度在适当的范围内,改变其大小对分解后期过程的分解率和产品粒度相对较小。 通过对分解后期过程产品形貌和其分解过程的附聚和生长动力学进行了研究,并对分解后期过程的老化现象进行了初步分析,得到了以下结果: (1)通过对分解后期过程产品形貌变化情况,可知在分解后期过程中,大晶粒表面以晶体生长和成核为主,小晶粒表面则主要发生附聚现象。 (2)研究了晶种分解后期过程晶体生长的规律,并通过计算机模型对其生长速率进行了模拟。模拟结果表明:在种分后期阶段,当溶液中苛碱浓度较高,其晶体的表观生长速率比较缓慢,苛碱浓度较低时,其晶体的表观生长速率增大;随着粒子粒径的增大,晶体的表观生长速率有明显的增加;即粒径越大,生长越快;随分解时间的延长,各