CC BY
17
УДК 669.712.1
Металлургический МЦ-97, ассистент
ыпет,
В настоящее время на алюминиевых заводах востребован глинозем более высокого по физическим свойствам качества. Поэтому многие исследования направлены на получение песочного глинозема. Рассмотрен способ получения песочного глинозема, предложенный Санкт-Петербургским горным институтом, и процесс формирования структуры глинозема. Большое внимание уделено индукционному периоду процесса карбонизации, так как формирование структуры крупнозернистого гидроксида протекает именно в этот период. Дан анализ связи индукционного периода при карбонизации и структуры будущей основной фазы, выделяющейся из алюминатного раствора при массовой кристаллизации, механизма индукционного периода в процессе карбонизации. Предложенный способ производства глинозема находится на стадии научного исследования и пока не готов к внедрению.
At present, aluminum plants require a reception alumina more high quality on physical characteristics. So many study are directed on the reception sand alumina. In given work is considered way a reception sand alumina, offered by the SANKT-PETERSBURG mountain institute. In work will be considered process, on which goes a shaping a structure alumina. The Greater attention specific indukthion period of the process an karbonizathion, since shaping a structure sand alumina runs exactly in this period. Also in the article is considered relationship period at karbonizathion and structure of future main phase, standing out from alumina dissolve under mass crystallizations. Also considered questions of changing a mechanism indukthion period in the process an karbonizathion. Offered way of production alumina inheres on stage of the scientific study and so on introduction in the technology a speech until goes.
Схематично процесс гидролиза алюми
натных растворов описывается реакцией
NaAl(OH)4 <=> А1(ОН)3 -fNaOH .
В технологии байеровской декомпози ции реакция (1) смещается ствии большого количества
при снижении тем-комплексной перереакция (1) смещается
ной затравки пературы; в технологии работки нефелинов вправо в результате ческой щелочи углекислым газом (отходя щим газом печей известняковых шихт).
и
алюминатных растворов начинается при
температуре 80-85 °С после глубокого обес-кремнивания. Температура начала процесса карбонизации отвечает конечной темпера-
температура снижается до 75 °С значение для формирования крупнозернистого гидроксида имеет индукционный период. До сих пор никто из исследователей не обратил внимания на связь индукционного периода при карбонизации (появление зародышей в виде тонких иголок Г ACH) и структуры будущей основной фазы, выделяющейся из алюминатного раствора при массовой кри-
гиббсита,
собой
тойчивая
известные «ежики» - сросшиеся аг-
том, неус-, но
ломераты иголок и их что алюмокарбонат натрия
. Дело как фаза
перестройка идет по топохимическому механизму, т.е. при перекристаллизации ГАКН
Санкт Петербург. 2002
периода,
содо-
с 80-85 до 60 °С;
• ввод затравки в содовую ветвь без зации раствора в виде отклассифицирован ного гидроксида алюминия из щелочной ветви; '
• ввод модификатора роста лов - гидроалюмокарбоната кальция.
благо
приятные предпосылки для получения пе сочного глинозема на стадии индукдионно го периода. Во-первых, существенно умень шается выход игольчатого
вторых, возникновение зародышей протека ет преимущественно по незаряженных асимметричных частиц с уча стием мономерных протонного обмена.
Ввод затравки в
процесс лов гиббсита к условиям композиции алюминатных пользование модификатора способствует росту7
де'
V
Время, ч Уровень разложения, % Содержание, г/дм3
А1203 NazOK Ка2Оугл
0 0,0 83,5 83,5 12,2 1,65
0,5 1,0 82,6 83,6 12,4 1,66
1,0 2,0 81,8 83,4 .12,6 1,68
2 4,8 79,5 83,1 13.0 / 1 j
3 12,5 73,1 82,9 12.8 1,87
кого исследования на электронном микроскопе
показывают, что адо слой на карбонизационном гидрате значительно тоньше, чем на байеровском гид-
сплошной пленки. После 1 ч контакта карбонизационной затравки с алюминатным раствором он почти исчезает, и через 2 ч после начала взаимодействия на затравке происходит значительное накопление
вторичных кристалликов 0,3-1,0 мкм), величина удельной поверхности при этом почти не меняется, т.е. в этот период
и
вдет перестройка структуры поверхности
рез 3 ч количество вторичных зародышей су-
С началом
твора при
газации алюминатного рас °С наблюдается процесс агломе-
карбониза
7
ся в образования округлой формы, количество
алюминатным раствором в условиях сильного пересыщения (83,5 г/дм3 А1203; каустический модуль ак = 1,65; 12,2 г/дм3 Ма2ОуГЛ) показали, что процесс зародышеобразования в присутствии карбонизационной затравки при температуре 60 °С протекает в две стадии (см. таблицу). На должительностью около растворение
м
и
при пониженной температуре 60 °С (затравка пока не вводит-
роет
карбонизационного гидроксида алю-происходит за счет агломерации час
тиц
м
руководитель д.т.н.
. В.
198 ___
ISSN 0135-3500, Записки Горного института. Т. 152
