来源：北京实用技术网 技术配方转让网 实用技术市场网 - 小 + 大
| 用于氧化铝生产过程中的结晶助剂制备方法 近年来随着我国铝行业的飞速发展，铝及其合金在电子，航天航空与医疗等各方面的运用，铝的产量与消费量已经位居有色金属前列。迄今为止，国内外90％以上的氧化铝均由拜耳法生产。拜耳法具有流程简单和生产成本低等优点。但是同样也存在问题，首先就是铝土矿中存在的有机物会对生产产生危害，特别影响晶种分解过程，会导致氢氧化铝粒度变化，降低氧化铝的质量，其次影响分解率。另外一点就是我国大都使用的是一水硬铝石型铝土矿，采用的是高浓度，高固含，在较低的分解温度下生产砂状氧化铝的控制技术，由于分解条件的变化，会导致分解成核的减少或者增多与氧氧化铝粒度的粗化或者细化，形成一个不稳定的波动变化，对氧化铝的质量会造成很大的影响。 如今为了提高氧化铝产品的质量与数量，国内外厂家使用结晶助剂以促进氧化铝生产效率。国内氧化铝生产厂家大部分使用的是进口结晶助剂，例如Nalco与SNF等。这一现状制约了我国氧化铝产业的发展，同时进口结晶助剂的使用费用提高了氧化铝生产成本。其次国外的铝土矿主要是以三水铝石为主要原料，而我国的铝土矿为一水铝石，部分进口结晶助剂在氧化铝生产中并不能达到预期的效果。 本技术的目的在于提供一种用于氧化铝生产过程中的结晶助剂及其制备方法。该结晶助剂可以有效的提高氢氧化铝颗粒的附聚，晶种粒度分布＞45μm的比例较高，同时还可以提高铝酸钠溶液的分解率，制备成本低，工艺简单。 本技术提供的用于氧化铝生产过程中的结晶助剂中，生物柴油与矿物润滑油具有良好的润滑性，可以增大氢氧化铝颗粒的湿润角，降低表面张力，同时与聚环氧烷类高分子化合物一样还可以作为粘合剂，加强颗粒之间的附聚，增加晶粒尺寸。不饱和脂肪酸酯具有良好的增溶性，可以增大阴离子表面活性剂在溶液中的溶解度。表面活性剂成分可降低铝酸钠溶液的表面张力，从而提高分解率。 本技术提供的结晶助剂，通过矿物润滑油、生物柴油、聚环氧烷类高分子化合物、阴离子表面活性剂、不饱和脂肪酸酯的协同配合作用，可以有效的提高氢氧化铝颗粒的附聚，晶种粒度分布＞45μm的比例较高，同时还可以提高铝酸钠溶液的分解率，成本低，制备工艺简单，具有良好的应用前景。 氧化铝结晶助剂制备方法 随着电解铝技术的飞快发展，对氧化铝的质量提出了更严格的要求。砂状氧化铝因为其流动性好、强度大、活性高及环保节能等优良性质逐渐替代粉状氧化铝成为国内外电解铝厂的理想原料。生产砂状氧化铝往往对生产工艺有更高的要求，特别是铝酸钠溶液种分分解工序，提高种分效率是氧化铝行业共同面临的难题。 铝酸钠溶液种分分解过程中伴随着复杂的物理化学变化，为了提高种分效率，使用结晶助剂是最简单有效的方法。国内大部分厂家使用的是进口结晶助剂，这一现状制约了我国氧化铝生产企业的发展，所以研发一款具有自主知识产权以及适合自身特点的结晶助剂成为迫切需要。 本技术的目的在于提供一种氧化铝结晶助剂及其制备方法。该氧化铝结晶助剂可以强化晶种分解过程，提高铝酸钠溶液种分分解效率，促进颗粒之间的交互生长以及抑制二次成核，成本低，制备工艺简单。 混合型表面活性剂在铝酸钠溶液中吸附到晶种表面，改变了溶液的表面张力及界面张力，压缩双电层，改变体系的界面组成及结构，有利于铝酸根离子靠近氢氧化铝晶体表面，从而使铝酸根离子在晶种表面的某些活性点上的浓度增加，从而导致结晶的析出，进而提高铝酸钠溶液种分分解效率。植物沥青组成是10％甾醇、5％维生素E及大量的高级脂肪酸，其中高级脂肪酸包括油酸、亚油酸以及硬脂酸钠等，可降低溶液的表面张力，促进氯酸钠溶液种分分解，甾醇可以作为W/O乳化剂具有良好的渗透性，可以促使表面活性剂分子在溶液中分散，其次植物沥青可以作为颗粒之间的黏合剂，将强度低、联系松散的颗粒更加紧密的联系在一起。 矿物润滑油与不饱和脂肪酸酯具有良好的润滑性与增溶性，矿物润滑油吸附在晶种表面，使其表面疏水，增大颗粒表面的湿润角，有利于增强颗粒之间的附聚能力。 本技术提供的氧化铝结晶助剂，通过矿物润滑油、植物沥青、混合型表面活性剂和不饱和脂肪酸酯的协同配合作用，可以有效的提高氢氧化铝颗粒的附聚，强化晶种分解过程，提高铝酸钠溶液种分分解效率，促进颗粒之间的交互生长以及抑制二次成核，成本低，制备工艺简单，具有良好的工业应用前景。 氧化铝生产用分解结晶助剂 我国的氧化铝厂是以一水硬铝石为原料，采用拜尔法用高浓度铝酸钠溶液生产砂状氧化铝。其中铝酸钠溶液晶种分解是拜尔法生产氧化铝的主要工序之一，也是实现砂状氧化铝的关键工序。目前普遍认为，影响分解过程的因素很多，这些因素的影响是多方面且复杂的，并且因条件不同而不同，因此，控制分解过程的条件对砂状氧化铝产出率和产品质量都有很大影响。提质提产增效已经成为目前氧化铝生产中的主要研究方向。 国内主要采用中铝广西分公司的分解模式，即为高固含高浓度中等温度一段法氧化铝生产技术，其分解率46～53％，精液产出率75～95kg/m3；产品质量，尤其是粒度指标相差很大，有的距离砂状氧化铝指标相差甚远。为了改变现状，许多厂家开始在分解过程添加进口或国产的结晶助剂，起到了较好的效果。但目前使用的这些结晶助剂均为油性有机物或乳化物，其水溶性或碱溶性不太好，在结晶体系中分散性能不佳，并且在粒度改善和提高分解率方面效果不够理想。 本技术主要解决的技术问题是提供一种水溶性好的氧化铝生产用分解结晶助剂。 (1)可促进Al(OH)3细粒子的附聚 小的氢氧化铝颗粒首先由于微小颗粒间吸引力的作用而松散地结合在一起形成团块，这些团块可以通过氢氧化铝的析出而变大，也可以由于分离又重新变成小颗粒。当分解速率高时，这些松散结合的团块被新析出的氢氧化铝快速地粘接在一起而成为新的氢氧化铝晶体；当分解速率低时，这些团块则在析出的氢氧化铝把它们粘接在一起之前就破裂了。本技术提供的分解结晶助剂的作用就是在氢氧化铝细粒上形成疏水性表面，来强化氢氧化铝颗粒之问的有效碰撞次数，在细粒表面形成的油层使颗粒粘附在一起的时间足够长，使析出的氢氧化铝把它们粘接在一起。 (2)消除有机物的影响 在铝酸钠溶液中存在许多有机物杂质，如羟基有机化合物，它们分解过程极为有害。在种分过程中，有机物吸附在晶种颗粒的活性点上，阻止了扩散的铝酸根离子的吸附，抑制了氢氧化铝的增长，降低了种分速率，从而抑制了氢氧化铝的种分过程。铝酸钠溶液中存在的草酸钠(低于饱和极限)通过降低表面张力，降低分解活化能而增加了细粒子的成核和附聚作用，改变了粒度分布及粒子的表面特性而显著地影响溶液产量，造成氢氧化铝晶体粒度分布变小，导致产品细化。通过向铝酸钠溶液中添加分解结晶助剂，可以限制或消除草酸钠对拜耳法溶液氢氧化铝结晶的不利影响。 (3)提高分解率 本技术提供的分解结晶助剂具有强烈的表面吸附作用，加入很少量即能大大降低溶剂的表面张力，改变体系的界面组成与结构。而且表面活性剂在溶液中达到一定的浓度以上，会形成分子有序组合体.从而产生一系列重要功能，即表面活性剂溶液中若干个溶质分子或离子缔合成肉眼看不见的胶团。这些胶团是以非极性基团为内核，以极性基团为外层的分子有序组合体，胶团在一定浓度以上才能大量生成，该浓度称为临界胶团浓度。在胶团溶液中，胶团与溶解的溶质分子(称为单体)成平衡。如果单体是表面活性离子，形成的聚合体会结合一些反离子，两者的总量决定胶团所带电荷。这些胶团能加溶原本不易溶于反应介质中的反应物，离子型胶团能吸引具有相反电性的反应物，使得反应离子在胶团表面附近的局部浓度升高而加速反应，这称之为接近反应。正是由于这种接近效应，加入到分解过程的分解结晶助剂吸附晶种表面，改变了界面自由能和电性质，使离子型胶团更容易吸引具有相反电性的反应物，使得反应粒子在胶团表面附近的局部浓度上升而加速反应。也就是说，使铝酸根离子在晶种的某些活性点上的浓度增大，改善了晶种表面对铝酸根离子的吸附，使氢氧化铝的结晶析出变的更容易。 (4)降低产品钠含量和提高氧化铝产品的强度 分解结晶助剂还可抑制Na-H替代作用，降低晶格碱，抑制分解溶液中草酸盐的析出，降低产品碱含量。产品颗粒由单晶长大向附聚体转化，有利于提高产品强度。 本技术提供的分解结晶助剂可以用任意比例的水进行溶解，具有良好的水溶性及碱溶性，在铝酸钠溶液中的分散性能好，且其用量少。经试验证明，本技术的分解结晶助剂用于氧化铝生产中的铝酸钠溶液分解，可提高铝酸钠溶液分解率，分解产物粒度明显变粗，焙烧氧化铝强度大，能有效解决铝酸钠溶液分解过程粒度长粗和分解率提高的问题。 氧化铝厂专用结晶助剂制备方法 铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可分为：三水铝石型铝土矿、一水软铝石型铝土矿、一水硬铝石型铝土矿和混合型铝土矿。我国铝土矿资源丰富、储量大，高铝、高硅、低铁，硅铝比较低，中低品铝土矿居多，多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿；而国外多为三水铝石型铝土矿。 在氧化铝生产中，铝酸钠溶液的精种分解是非常复杂的过程，为了提高氢氧化铝的粒度和强度，添加结晶助剂是很有效的方法。现在国内大多数氧化铝厂都用国外的结晶助剂产品，价格较高，且我国多数是难溶解的一水硬铝石型铝石矿，故现在急需能适用于国内矿石的结晶助剂。 针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种氧化铝厂专用结晶助剂，适用性强，既能用于进口矿石也能用于国内矿石，质量稳定，有效提高了氢氧化铝细颗粒的附聚，氢氧化铝颗粒密实，同时具有一定消泡效果，性能与国外同类产品相近，价格低于同类产品，适用性更强，性价比更突出；本技术还提供其制备方法。 本技术的结晶助剂适用性强，既能用于进口矿石也能用于国内矿石，质量稳定，有效提高了氢氧化铝细颗粒的附聚，氢氧化铝颗粒密实，同时具有一定消泡效果，性能与国外同类产品相近，价格低于同类产品，适用性更强，性价比更突出。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
上一篇：氧化铝生产用阻垢剂技术配方
下一篇：没有了