表面活性剂对铝酸钠溶液晶种分解的影响
砂状氧化铝由于具有独特的显微结构、粒度分布和强度，在节能与环境保护要求日益严格的铝电解工业得到广泛的应用。要获得粒度大、强度好的砂状氧化铝，必须促进氢氧化铝晶体的附聚和长大。附聚是获得粗粒氢氧化铝的重要前提，本论文着重研究了添加表面活性剂对种分附聚过程的影响。 本论文首先研究了分解条件对晶种分解过程的影响，包括分解时间、分解温度、晶种系数和晶种粒度等因素，并在查阅相关文献的基础上确定了后续实验的分解条件和参数。其次研究了工业结晶助剂NALCO和SNF对晶种分解附聚过程的作用，并探讨了其作用机理。然后，针对我国铝土矿的特殊性研究了不同表面活性剂对晶种分解附聚过程的影响和作用机理，并在工业铝酸钠溶液中做了实验验证，相关研究结果如下: 通过进行大量不同因素对种分过程影响的条件实验，确定后续实验条件为:分解温度70℃，NK=170g·L-1，AO=187 g·L-1，搅拌速度150 r/min，晶种系数Ks=0.25。 在种分过程中，添加CGM(Crystal Growth Modifier)能有效改善氢氧化铝产品粒度分布，并提高分解率。当CGM NALCO添加量为50μL·L-1时，铝酸钠溶液的分解率比未添加CGM的高2.56％，同时代表颗粒分布细粒子尺寸的特征粒径D(0.1)增大了3.51μm。 研究了系列脂肪醇的作用，尚未发现相关报道。实验发现了脂肪醇对种分过程影响的规律性，即脂肪醇直链及支链碳原子越多，能更好的促进改善粒度分布，同时种分分解率也随着碳原子数的增多而增大。 采用乳化剂对表面活性剂进行乳化，使其均匀分散在溶液体系中，结果表明与CGM NALCO相比，添加十二醇与聚乙二醇辛基苯基醚的乳化混合物对种分附聚过程作用效果更好，即产生的细粒子数减少得更多，D(0.1)从32.65μm增大到33.76μm，分解率从23.72％提高到24.50％。 研究了在草酸钠存在下，表面活性剂对晶种分解过程的作用。结果表明，细的草酸钠晶体作为晶核诱发过量的氢氧化铝细颗粒产生，导致产品细化。添加脂肪醇类表面活性剂，可以降低草酸钠的副作用。
铝电解;铝酸钠溶液;晶种分解;种分附聚;表面活性剂;粒度分布
中南大学
硕士
冶金物理化学
陈文汨
2012
中文
TF821;TF802.42
63
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）