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目前,氧化铝面临着日益激烈的国际化竞争,为了提高我国氧化铝工业的竞争力,实现氧化铝工业的可持续发展,有必要采用新工艺、新技术以提高铝酸钠溶液的种分率,从而获得较高的产率。本文主要介绍了铝酸钠溶液离子膜电解方法制备氢氧化铝,并对影响此方法的主要因素进行了考察。主要结论如下:
1.铝酸钠溶液采用离子膜电解法,不但可获得氢氧化铝产品,还可获得浓度高于25%的NaOH溶液和副产物H<,2>、O<,2>;与传统方法相比,离子膜电解法具有耗时短、分解率高(65%)等优点。
2.中等浓度,αK较低的铝酸纳溶液电解时间较短,分解率较高;分解温度应选择在70℃左右为宜;铝酸钠溶液电解次数越多,其分解率越高;各种膜对铝酸钠溶液电解效果和Nafion膜相比,以聚醚醚砜为原材料,离子交换容量为1.3的离子膜为2号膜与Nafion膜相差不多。
3.铝酸钠溶液中的硅含量对产品的分解率、产品粒度、形貌和质量有着重要的影响。溶液的硅含量越大,分解率越低,产品质量越差;硅含量在较低的浓度范围内,对电解产品的晶型没有多少影响;硅含量对一次电解产品粒度有很大影响,硅含量越大,产品平均粒径越小,粒度越细;硅含量对二次电解产品粒度影响不大;二次电解产品比一次电解产品平均粒径大。SEM照片说明,硅量指数越高,产品附聚的越好;二次电解后产品大于45μm的粒子数比一次电解后产品的显著增多。
4.利用实验过程中氢氧化铝产品的粒度分布曲线确定了附聚完成时间;在附聚温度60~80℃的范围内,附聚6小时,80℃的附聚效率最高;在晶种系数0.1~0.5的范围内,晶种系数0.1的附聚效果最好;苛性比越大,不仅细粒子的附聚效率降低,而且附聚产品的粒径也会减小;溶液浓度过高,附聚效果不好;附聚过程应保持适当的搅拌速度。