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随着社会经济和材料科学的发展,化学品氧化铝的需求量越来越大。在国内化学品氧化铝产品供不应求,对其质量要求越来越高。在氧化铝系列产品生产过程中,主要杂质硅的危害很大。拜耳法生产过程中,一般控制铝酸钠溶液的硅量指数在250-350,可以满足冶金级氧化铝生产的需要,对于特殊用途的化学品氧化铝,其杂质含量要求更高。为满足化学品氧化铝生产的需要,对拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅工艺进行研究具有重要意义。本论文结合河南煤业化工集团中美铝业有限公司拜耳法生产氧化铝工艺,在实验室通过进行拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅的试验得到了以下研究结果:(1)应用石灰进行拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅时,脱硅温度、石灰添加量、脱硅时间是主要因素。搅拌强度和氧化镁的加入量影响较小为不显著因素。(2)温度对深度脱硅的影响最大,随着温度的升高溶液硅量指数升高,脱硅反应进行的越彻底。从能源消耗方面综合考虑,温度应控制在105℃为宜。(3)石灰对于拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅的效果明显,随着石灰加入量的增多,深度脱硅后的铝酸钠溶液中二氧化硅浓度逐渐降低,脱硅率逐渐升高,硅量指数明显增加。(4)增加深度脱硅的时间有利于硅量指数升高,但过分延长脱硅时间并不合适,一方面在120min以后溶液中Si02浓度降低幅度较小,而时间越长,所需设备体积越大,故脱硅时间以120min左右为宜。(5)拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅搅拌强度控制在400rpm为宜。(6)氧化镁对于深度脱硅的效果并不明显,但是对于高浓度铝酸钠溶液具有净化脱色作用,氧化镁的大量加入会造成了溶液中氧化铝的损失。因此,氧化镁的添加量应控制在5g/L左右。(7)通过对脱硅渣进行XRD分析,测得渣相主要成分为水化石榴石、钠硅渣和水合铝碳酸镁。(8)拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅所用石灰有效钙含量对于实验效果有很大影响。为了满足生产的需要,石灰的有效钙含量应控制在87%以上。(9)拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅的最佳工艺条件是:脱硅温度105℃、石灰添加量为22.5g/L、脱硅时间为120min、搅拌强度为400rpm、氧化镁添加量为5g/L。通过实验研究得出了采用石灰进行拜耳法高浓度铝酸钠溶液深度脱硅的最佳工艺条件;制得了硅量指数大于700的拜耳法高浓度铝酸钠溶液,很好地满足了实验条件下化学品氧化铝生产的需要和要求,为企业工业化生产提供了参考数据和应用价值。