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第卷第期中国有色金属学报年月
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文章纲号:———
铝酸钠溶液碳酸化分解过程动力学①
李小斌,陈滨,周秋生,刘桂华,彭志宏,刘祥民
中南大学冶金科学与工程学院,长沙
摘要:对铝酸钠溶液碳酸化分解过程的动力学进行了研究。在对碳酸化分解过程中的氢氧化钠被二氧化碳中
和以及氢氧化铝析出两个过程进行比较后,认为整个碳酸化分解过程是受氢氧化铝析出过程控制,仍然遵循种分
机理。借鉴种分过程动力学模型,给出了动力学方程。方程表明:碳酸化分解反应的表观活化能为./
,这与品种分解过程的活化能大致相当,也与碳酸化分解过程仍然遵循品种分解机理的观点相吻合;碳酸化
分解过程强烈地受到过饱和度的影响。
关键词:铝酸钠溶液;碳酸化分解;氢氧化铝;动力学
中圈分类号: 文献标识码:

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目前国内外对铝酸钠溶液晶种分解过程及其动过程。我国的氧化铝生产主要采用联合法和烧结
力学研究较多,而对碳酸化分解过程动力学方法,碳酸化分解是这两种方法中最重要的工序之
一
面的研究尚未见报道。这是由于碳酸化分解过程涉。对铝酸钠溶液碳酸化分解过程的动力学进行研
及太多的影响因素,是一个气、液、固三相参加的究,可为生产提供重要的理论依据和参考。
复杂的多相反应,它包括二氧化碳被铝酸钠溶液吸关于铝酸钠溶液碳酸化的分解机理,目前主
收以及二者间的化学反应和氢氧化铝的结晶析出等要有两种观点。①由于过饱和度的升高而产生自
①收稿日期:——;修订日期:—一
作者简介:李小斌一,男,教授,博士.
通讯作者:李小斌,教授;电话:—
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第卷第期李小斌,等:铝酸钠溶液碳酸化分解过程动力学. .
发分解。溶液中游离苛性碱不断被。按反应着浓度的增大,碳分分解率明显地提高。图
中和,导致溶液过饱和度升高、稳定性降低而析出表明,在℃范围内,温度对分解率的影响不
。反应。反应是反应和的叠大。从图可以看出,添加晶种可缩短碳分过程的
加。②酸碱中和直接作用。过程系碱性的铝酸钠溶诱导期,从而提高分解前期的分解速度。而分解后
液与酸性的。气体发生中和反应所致反应期由于新析出产物量远大于晶种,且其活性较大,
。使得早期添加的晶种的催化作用对过程的贡献较
小,于是在分解中后期晶种的这种作用就不明显
一了。
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文献通过计算和比较反应和的吉布
斯自由能,认为:在碳酸化分解工艺条件下,碳酸
化分解过程。析出的主要原因是由于过饱
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和度的升高而产生的自发分解。从反应热力学角度
来看,碳酸化分解过程与拜耳法晶种分解过程机理
上应存在很大的相似性。文献也提到,在氢氧
化铝结晶和晶体长大的机理上,两个过程具有很多
/
的相似点。
图不同浓度下碳酸化分解过程
本文作者试图对碳酸化分解过程动力学行为进
分解率与时间的关系
行研究和探讨,以期从动力学方面对该过程机理有
.
进一步的了解。

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