由于我國(guó)優(yōu)質(zhì)的鋁土礦資源匱乏,導(dǎo)致對(duì)外依存度日益嚴(yán)重,制約了我國(guó)氧化鋁工業(yè)的發(fā)展。然而,我國(guó)高硫鋁土礦資源非常豐富,約占總鋁土礦資源儲(chǔ)量的11%,但受限于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素,目前并不能大規(guī)模進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用。而且,高硫鋁土礦在溶出過(guò)程中硫的富集會(huì)腐蝕鋼材設(shè)備,造成溶出器內(nèi)和蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)疤,降低其傳熱系數(shù),使得能耗增加,還會(huì)導(dǎo)致氧化鋁溶出率的下降,影響正常的氧化鋁產(chǎn)量等問(wèn)題。因此,用拜耳法來(lái)處理高硫鋁土礦,在溶出過(guò)程中濕式還原法脫除鋁酸鈉溶液里面的硫,對(duì)我國(guó)高硫鋁土礦的有效利用,以及提高氧化鋁生產(chǎn)質(zhì)量有著重要的意義。本論文對(duì)氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中濕式還原法除硫展開(kāi)了研究。明確了高硫鋁土礦溶出的最佳條件,不同還原劑對(duì)高硫鋁土礦在溶出過(guò)程中脫除硫的效果,以及添加還原劑時(shí)對(duì)氧化鋁溶出率及硫溶出率的最優(yōu)工藝,確立了高硫鋁土礦在溶出過(guò)程氧化鋁溶出率的動(dòng)力學(xué)模型、硫溶出率的動(dòng)力學(xué)模型和除硫的動(dòng)力學(xué)模型。論文的主要研究結(jié)果如下:(1)溶出過(guò)程中氧化鋁的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程可以用1-(1-x)^1/3=kt來(lái)描述,其反應(yīng)的表觀活化能為41.907 k J/mol,高硫鋁土礦溶出過(guò)程中,氧化鋁溶出的反...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氧化鋁生產(chǎn)的方法
    1.3 氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中硫的危害
    1.4 國(guó)內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的意義、主要內(nèi)容
        1.5.1 研究的意義
        1.5.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.1 高硫鋁土礦
        2.1.2 循環(huán)母液
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)主要試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 溶出爐
        2.2.2 其他設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.4 分析方法
        2.4.1 含硫鋁酸鈉漿液全堿、氧化鋁分析
        2.4.2 含硫鋁酸鈉漿液苛性堿的分析
        2.4.3 含硫鋁酸鈉漿液中低價(jià)態(tài)硫(S2-、S2O32-和SO32-)的分析
        2.4.4 含硫鋁酸鈉漿液中SO42-和總硫的分析
        2.4.5 固相中硫含量的分析及設(shè)備
    2.5 配礦以及氧化鋁溶出率和硫溶出率的計(jì)算方法
        2.5.1 配礦的計(jì)算方法
        2.5.2 氧化鋁溶出率的計(jì)算方法
        2.5.3 硫溶出率的計(jì)算方法
第三章 高硫鋁土礦溶出過(guò)程的動(dòng)力學(xué)研究
    3.1 高硫鋁土礦溶出過(guò)程的反應(yīng)模型與動(dòng)力學(xué)分析
        3.1.1 高硫鋁土礦溶出過(guò)程的反應(yīng)模型分析
        3.1.2 高硫鋁土礦溶出過(guò)程氧化鋁溶出率的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析
        3.1.3 高硫鋁土礦溶出過(guò)程硫溶出率的動(dòng)力學(xué)分析
    3.2 高硫鋁土礦溶出過(guò)程中除硫反應(yīng)的模型與動(dòng)力學(xué)分析
        3.2.1 溶出過(guò)程中除硫反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型
        3.2.2 高硫鋁土礦溶出過(guò)程還原除硫反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 高硫鋁土礦溶出的行為研究
    4.1 CaO添加量對(duì)高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.1.1 CaO添加量對(duì)氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.1.2 CaO添加量對(duì)溶出液中不同價(jià)態(tài)硫濃度的影響
        4.1.3 CaO添加量對(duì)赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.2 溶出溫度對(duì)高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.2.1 溶出溫度對(duì)氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.2.2 溶出溫度對(duì)溶出液中不同價(jià)態(tài)硫濃度的影響
        4.2.3 溶出溫度對(duì)赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.3 溶出時(shí)間對(duì)高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.3.1 溶出時(shí)間對(duì)氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.3.2 溶出時(shí)間對(duì)溶出液中不同價(jià)態(tài)硫濃度的影響
        4.3.3 溶出時(shí)間對(duì)赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.4 鋁酸鈉溶液中全堿、氧化鋁、苛性堿的濃度以及苛性比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 溶出過(guò)程中添加不同還原劑濕式還原法除硫的研究
    5.1 溶出過(guò)程中添加鋁片濕式還原法除硫的研究
        5.1.1 鋁片添加量的影響
        5.1.2 溶出溫度的影響
        5.1.3 溶出時(shí)間的影響
    5.2 溶出過(guò)程添加鋅粒濕式還原法除硫的研究
        5.2.1 鋅粒添加量的影響
        5.2.2 溶出溫度的影響
        5.2.3 溶出時(shí)間的影響
    5.3 溶出過(guò)程中添加鐵粉濕式還原法除硫的研究
        5.3.1 鐵粉添加量的影響
        5.3.2 溶出溫度的影響
        5.3.3 溶出時(shí)間的影響
    5.4 溶出工藝條件正交實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3764658