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· · 轻金属年第期
聚丙二醇改善铝酸钠溶液种分行为的研究①
敬叶灵,尹周澜,张艾民,陈启元
中南大学化学化工学院,湖南长沙
摘要:研究了非离子表面活性剂一聚丙二醇对铝酸钠溶液种分过程的影响。结果表明,添加剂聚丙二醇能强化铝酸
钠溶液晶种分解过程,并可以明显提高/ 粒子的体积分数;同时,添加剂聚丙二醇的用量、实验温度、晶种大小、
晶种系数以及溶液的苛性比等因素对聚丙二醇改善种分的效果也产生显著影响:低添加剂用量、高温、细晶种、中等晶
种系数和低苛性比更有利于种分效果的改善。射线衍射显示,聚丙二醇的加入并不引起产品晶型的改变。
关键词:铝酸钠溶液;聚丙二醇;添加剂;非离子表面活性剂
中图分类号:.;, 文献标识码: 文章编号:———
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拜耳法生产氧化铝的晶种分解工序,存在分解液种分过程的影响规律归纳起来有以下几个方面:
时间长、分解率低以及产品粒度难于满足电解铝工铝酸钠溶液对有机醇、酸类敏感,容易吸附在晶种的
业所需砂状氧化铝的要求等问题。如何强化铝酸钠少数活性点上,并且吸附量随有机物相邻羟基数目
溶液种分过程,提高氧化铝产品质量,一直是氧化铝的增大而增大;多元醇很可能与铝离子形成新的缔
工作者研究的重要课题】。由于铝酸钠溶液与合物,其影响结晶过程的程度与羟基的数目和位置
晶粒间界面张力高,晶核的形成非常困难,加入表面包括羟基是否相邻、立体构型密切相关;有机添加
活性剂可以改善固一液界面的物化性质,促进晶核剂强化铝酸钠溶液的分解是通过有效吸附到晶种表
的形成。在铝酸钠溶液中加入添加剂可以提高分解面,减少甚至消除草酸根离子在晶种表面的吸附,或
率,增大粒径,提高产品质量】。有研究表形成诱导疏水颗粒,促使颗粒表面疏水,或降低界面
明【】,加入聚合物可以明显提高产品粒径。国外张力,有利于铝酸根离子靠近晶种表面等机理来进
还研究了有机酸、醇对铝酸钠溶液分解过程的影响, 行的;对结晶过程产生抑制作用的有机添加剂一般
发现这些有机物可以改变晶体的生长形貌,还能抑具有酸性或相邻羟基的特点,单羟基有机物不会对
制颗粒的附聚和晶体的生长,从而对铝酸钠溶液的结晶产生抑制作用;有机添加剂强化和抑制铝酸钠
分解产生不利影响。有机添加剂对铝酸钠溶溶液分解都要发生吸附。本实验研究了非离子表面
苎垒旦;国家重点基础研究发展规划资助项目;国家自然科学基金资助项目
收稿日期:—一
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年第期敬叶灵,尹周澜,张艾民,陈启元:
聚丙二醇改善铝酸钠溶液种分行为的研究· ·
活性剂一聚丙二醇对铝酸钠溶液种分过程的接触晶种的表面,生长基元也不能进入晶格,不利于
影响,并对影响改善铝酸钠溶液种分效果的主铝酸钠溶液的分解与结晶析出。因此,在
要因素,包括晶种大小、温度、苛性比、晶种系数以及临界胶束浓度范围内,必定存在一个最有利的浓度,
添加剂用量等进行了研究。既有利于降低界面张力,又利于晶种与铝酸离子充
分接触,促使分解反应及的结晶析出更好
实验
的进行。不同浓度的对产品颗粒粒度分布
. 实验设备的