二水硫酸钙和氢氧化钙在高浓NaOH-KOH-H_2O体系中的溶解度和稳定性

摘要

在氧化铝工业生产中,铝酸钠溶液中硅的含量高会影响最终氧化铝产品质量。所以铝酸钠溶液中硅的脱除是氧化铝工业重要的研究内容。在工业生产中,一般用CaO作为脱硅剂,使硅形成稳定的石榴石沉淀(DSP)而被脱除。由于CaO是不可再生资源,从而增加了氧化铝的生产成本。研究学者一直在寻找一种廉价有效的脱硅剂来代替CaO,例如文献上报道的铝酸三钙(TCA)就是其中一种。二水硫酸钙是一种广泛易得的原料,前期研究结果表明它具有一定的脱硅能力,而二水硫酸钙在碱性溶液中溶解度和稳定性的研究是首先要研究的内容。因此,本文测定了CaSO4·2H2O-NaOH-H2O,CaSO4·2H2O-KOH-H2O和Ca(OH)2-NaOH-H2O体系的溶解度,考察的NaOH和KOH浓度范围是0～0.5M,温度范围是298.15～348.15K。数据表明,CaSO4·2H2O和Ca(OH)2溶解度随着温度的升高均减小。由于溶液中Ca(OH)+和Ca(OH)2两相竞争的原因,CaSO4·2H2O的溶解度随着碱溶液浓度的增加先上升后降低;由于共离子效应,Ca(OH)2的溶解度则随着碱液浓度的增加而降低。XRD测定结果表明,CaSO4·2H2O在碱溶液浓度小于0.1M时是稳定的。