相較于拜耳法,高壓水化學(xué)法在處理赤泥、粉煤灰、一水硬鋁石鋁土礦等低品位鋁資源時(shí)有著較大優(yōu)勢(shì),但在高溫高壓高堿濃度的環(huán)境下,低品位鋁資源中的硅雜質(zhì)也會(huì)溶出到溶液中,溶液中的硅酸根離子會(huì)對(duì)產(chǎn)品的純度造成影響,同時(shí)還會(huì)造成管道結(jié)疤和增加能耗等問(wèn)題。拜耳法一般是將資源浸出液稀釋到250 g/L以下,再用各種脫硅劑在低濃度堿液中進(jìn)行脫硅。本論文首次合成了高堿鋁酸鈉溶液中適用的羥基方鈉石型脫硅劑,可在高堿鋁酸鈉溶液中直接脫硅,使得脫硅液可以較好的析出水合鋁酸鈉結(jié)晶,不再需要像拜耳法一樣稀釋脫硅再蒸發(fā)種分,從而簡(jiǎn)化工序并節(jié)約能耗。高堿鋁酸鈉溶液在經(jīng)過(guò)脫硅后可以析出水合鋁酸鈉結(jié)晶,本文考察了初始二氧化硅濃度、實(shí)驗(yàn)溫度、氧化鋁濃度等對(duì)于高堿鋁酸鈉溶液中水合鋁酸鈉SAH結(jié)晶析出的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同初始二氧化硅濃度的鋁酸鈉溶液中,溫度對(duì)于二氧化硅濃度變化的影響很不一樣。SAH結(jié)晶溶液中的二氧化硅含量應(yīng)優(yōu)選脫硅至約2.0 g/L或以下。在高堿鋁酸鈉溶液中脫硅時(shí),脫硅劑的用量不可過(guò)低,否則脫硅過(guò)程無(wú)法進(jìn)行;同時(shí)氧化鋁濃度應(yīng)低于150 g/L,在80 g/L以下更妥當(dāng),否則脫硅劑會(huì)起到水合鋁酸鈉結(jié)晶晶種的作... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 含鋁資源
        1.1.1 鋁土礦
        1.1.2 粉煤灰
        1.1.3 赤泥
    1.2 氧化鋁的提取方法
        1.2.1 酸浸法
        1.2.2 燒結(jié)法
        1.2.3 拜耳法
        1.2.4 聯(lián)合法
        1.2.5 亞熔鹽法
        1.2.6 高壓水化學(xué)法
    1.3 鋁酸鈉溶液的性質(zhì)
        1.3.1 鋁酸鈉溶液的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 鋁酸鈉溶液的密度
        1.3.3 鋁酸鈉溶液的電導(dǎo)率
        1.3.4 鋁酸鈉溶液的黏度
        1.3.5 鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性
        1.3.6 Na_2O-Al_2O_3-H_2O系
    1.4 二氧化硅在鋁酸鈉溶液中的行為
    1.5 常見(jiàn)的脫硅劑
    1.6 研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 課題研究目標(biāo)
        1.6.2 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 硅濃度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.4 分析方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
        2.3.1 不同硅濃度下水合鋁酸鈉結(jié)晶情況
        2.3.2 40℃下硅濃度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
        2.3.3 60℃下硅濃度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
        2.3.4 80℃下硅濃度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
        2.3.5 溫度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
        2.3.6 氧化鋁濃度對(duì)水合鋁酸鈉結(jié)晶的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 高堿鋁酸鈉溶液中脫硅劑的選擇
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 沸石的脫硅效果
        3.3.2 C3AH6和NaCaHSiO_4的脫硅效果
        3.3.3 CaO和Ca(OH)_2的脫硅效果
        3.3.4 鋁硅酸鈉的合成與脫硅效果
    3.4 合成鋁硅酸鈉的FTIR譜圖分析
    3.5 合成鋁硅酸鈉NMR譜圖分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 高堿鋁酸鈉溶液中脫硅影響因素研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.4 分析方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
        4.3.1 攪拌的影響
        4.3.2 脫硅劑用量的影響
        4.3.3 堿濃度的影響
        4.3.4 初始二氧化硅濃度的影響
        4.3.5 脫硅溫度的影響
        4.3.6 回收脫硅劑的再脫硅對(duì)比
        4.3.7 脫硅劑的合成時(shí)間的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鋁土礦和粉煤灰合成脫硅劑的性能
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.4 實(shí)驗(yàn)表征
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 脫硅劑Sod-bauxite和Sod-fly ash的XRD對(duì)比
        5.3.2 脫硅劑Sod-bauxite和Sod-fly ash的平衡濃度對(duì)比
        5.3.3 脫硅劑Sod-bauxite和Sod-fly ash的脫硅效果對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
第6章 羥基方鈉石的溶解度、脫硅動(dòng)力學(xué)和機(jī)理
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        6.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        6.2.4 分析方法
    6.3 羥基方鈉石的溶解度
    6.4 羥基方鈉石在高堿鋁酸鈉溶液中的脫硅動(dòng)力學(xué)
    6.5 羥基方鈉石在高堿鋁酸鈉溶液中的脫硅機(jī)理
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要研究結(jié)論
    7.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3200016