油溶性添加剂的制备及其对铝酸钠溶液种分分解率的影响

摘要

铝酸钠溶液的晶种分解过程是拜耳法生产氧化铝的重要工序之一，其溶液分解率直接影响氧化铝的产量，而分解产物氢氧化铝的粒度、强度则直接影响产品氧化铝的质量。在铝酸钠溶液晶种分解过程中加入添加剂，可以改变氢氧化铝的结晶历程、提高产品的产量和质量，并且具有实现容易、操作简单、成本低廉等优点。目前，国内外对提高铝酸钠溶液种分分解率的添加剂研究并不多，并且使用的添加剂一般是水溶性添加剂，虽然在提高分解率方面取得一些成功，但往往也会给氧化铝生产带来一些不利影响，如产品氧化铝粒度、强度下降，循环分解溶液中有机物大量累积等。本文首次提出使用油溶性添加剂提高铝酸钠溶液种分分解率。
　　 首先，研究合成了一种疏水基主链含Si-C键的阴离子表面活性剂，讨论了溶剂量、反应时间和温度等因素对产率的影响，并对产物做了表征。
　　 其次，将合成的表面活性剂用于添加剂的复配中，配制得到H型、G型、F型三组共11种油溶性添加剂。
　　 第三，以中国铝业山西分公司的铝酸钠溶液为试验原料，在该公司技术开发部研究室对配制的添加剂进行优选。结果表明：不管是在一段法分解小试验中，还是在二段法分解小试验中，H1-2添加剂都能较稳定的提高分解率达1％以上，并且不会给产物氢氧化铝、氧化铝的质量带来不利影响。
　　 最后，在中国铝业山西分公司试验分厂对优选出来的H1-2添加剂进行半工业测试。通过对分解率、产物粒度和强度、溶液中有机物含量、氢氧化铝质量等技术指标的分析，结果表明在半工业试验中，H1-2添加剂能较稳定的提高铝酸钠溶液种分分解率达1％以上，不会给产物氢氧化铝、氧化铝的质量带来不利影响，也不会影响氧化铝生产中的其他工序。H1-2油溶性添加剂具有以上优良的性质，同时通过经济效益分析得出，使用该添加剂后可给氧化铝企业带来良好的收益。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 氧化铝工业简介

1.1.1 国外氧化铝工业的发展

1.1.2 我国氧化铝工业的发展

1.2 氧化铝的生产工艺

1.2.1 拜耳法生产氧化铝

1.2.2 烧结法生产氧化铝

1.2.3 联合法生产氧化铝

1.3 添加剂在铝酸钠溶液晶种分解中的应用

1.3.1 表面活性剂简介

1.3.2 铝酸钠溶液的结构及分解机理

1.3.3 表面活性剂在铝酸钠溶液分解过程中所起的作用

1.3.4 表面活性剂对铝酸钠溶液分解的作用机理

1.3.5 添加剂的选择原则

1.4 本课题的意义

1.5 实验方法设计

第2章 试验研究部分

2.1 试验药品及仪器

2.1.1 试验主要药品

2.1.2 试验主要仪器

2.2 试验方法

2.2.1 合成试验方法

2.2.2 晶种分解试验方法

2.2.3 铝酸钠溶液成分测试方法

2.2.4 分解率计算方法

2.2.5 产物质量指标测定方法

2.2.6 氢氧化铝的煅烧方法

第3章 结果与讨论

3.1 添加剂合成与复配

3.1.1 有机硅化合物的合成

3.1.2 有机硅化合物的表征

3.1.3 添加剂的复配

3.2 二段法小试验

3.2.1 添加剂的筛选

3.2.2 H1-2添加剂在二段法中进一步考察

3.3 一段法小试验

3.3.1 添加剂的筛选

3.3.2 H1-2添加剂在一段法中进一步考察

3.4 小试验小结

3.5 半工业试验

3.5.1 添加剂的添加量考察

3.5.2 试验结果分析的数据选择

3.5.3 添加剂对分解率影响

3.5.4 添加剂对氢氧化铝粒度的影响

3.5.5 添加剂对氧化铝粒度和强度的影响

3.5.6 添加剂对氢氧化铝和氧化铝晶体形态的影响

3.5.7 添加剂对氢氧化铝质量的影响

3.5.8 分解体系中有机物含量的考察

3.5.9 添加剂对分解后续工段的影响

3.6 添加剂对铝酸钠溶液晶种分解影响的理论分析

3.6.1 添加剂影响晶种分解过程的微观作用机理

3.6.2 添加剂强化晶种分解过程的宏观体现

3.7 经济效益分析

第4章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文