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拜耳法生产氧化铝时,铝土矿中氧化铝的溶出率与石灰添加量、溶出温度、溶出时间、苛性碱浓度、矿石粒度以及搅拌强度密切相关:虽然国内外部分学者对铝土矿的溶出特性进行了一些研究,但是不同地区铝土矿由于矿物特性不一样,其溶出性能肯定存在一定差异,为进一步认识贵州铝土矿,推进贵州分公司氧化铝生产工艺技术改进和创新,提高经济效益,本文对贵州铝土矿的溶出特性进行了试验室试验研究。
在研究过程中,充分结合贵州分公司氧化铝厂生产实际,利用贵州分公司氧化铝厂生产原料作为试验原料。先从动力学角度,在理论上对溶出情况进行分析。再结合实验数据对铝土矿的溶出率进行最优分析,得到了氧化铝的溶出率与溶出温度、溶出时间、苛性碱浓度、石灰添加量及搅拌强度的关系,明确了各个因素对溶出率影响的趋势,并获得最佳的溶出条件,该试验研究可为拜耳法生产氧化铝高压溶出过程的控制提供合理的工艺技术参数。
实验结果表明:贵州铝土矿在溶出温度为260℃时,较低苛性碱浓度条件下,可获得较好溶出效果;其它条件不变的情况下,改变石灰添加量在8.5%以上,氧化铝溶出率出现下降趋势;碱浓度在240g/L以上时,溶出率有所升高,但升高幅度不大,考虑到碱浓度的蒸发负担和经济效益等,可确定最佳碱浓度为240g/l;溶出时间越长,溶出率越高,但是在45min以后,溶出率升高缓慢,再延长溶出时间意义不大;搅拌强度在溶出温度为260℃时,溶出初期对溶出率影响显著,但在溶出后期,搅拌强度对溶出率的影响减弱。搅拌强度大时,在相对较短时间内能得到高氧化铝溶出率,在搅拌速度为75r/min时溶出率较好。综上所述,得出贵州铝土矿的最佳溶出条件为:t=260℃,τ=45.min,C<,Na<,2>O<,k>>=240g/l,CaO%=8.5%,搅拌速度75r/min。