论文部分内容阅读
随着国民经济的发展,氧化铝工业不断发展壮大,产量逐年攀升,2003年我国氧化铝总产量已超过了600万吨,成为一个特大型基础有色金属冶炼行业。氧化铝生产的相关技术也随之取得了很大的发展。但是对氧化铝生产工艺过程中的一些基础理论,如铝酸钠溶液性质、结构等的研究还相对比较匮乏。铝酸钠溶液的具体结构目前还不清楚,这极大地阻碍了氧化铝生产技术的革新,也使生产工艺难以得到突破。 粘度是铝酸钠溶液的一个重要的物理性质,研究溶液的性质是探索铝酸钠溶液结构和改善某些生产工序的重要途径。本文从以下几个方面对铝酸钠溶液的粘度变化及其影响因素进行了系统深入的研究: 1.铝酸钠溶液的粘度决定于它的结构。不同条件下由于溶液结构的改变从而导致了粘度的变化。运用铝酸钠溶液的聚合离子说、氢键理论以及电解质溶液理论等可以较好地解释本实验中的许多实验现象。 2.对于纯铝酸钠溶液,温度、浓度和苛性比等因素对溶液粘度的影响较大,实验结果表明,低温、高浓度、高苛性比及过饱和度较高的溶液粘度较大,反之则较小。对实验数据进行多元线性拟合得到了溶液粘度与温度、浓度及苛性比的定量关系: ln(η)=-1.554+1.139α+0.01872A-0.0503T式中:T——溶液温度,℃ α——溶液苛性分子比 A——氧化铝浓度,g/L 3.溶液的粘度随硅量指数的上升而提高。这主要是由于Al(OH)4-四面体和SiO2(OH)22-四面体结构相似,进而发生互换,形成较大的铝硅酸根离子而造成。但硅量指数较高时,这种效应比较弱,粘度升高幅度较小。 4.加入添加剂对铝酸钠溶液的粘度有一定的改善。加入的表面活性剂和铝酸根离子相结合,从而改变溶液中离子的聚集形态,使铝酸钠溶液中离子的结构发生改变,导致溶液的粘度发生变化。非离子表面活性剂和无机盐主要通过水化作用等改变铝酸根离子周围的环境,从而使溶液粘度有一定的变化。