碱溶—碳分法氧化铝生产工艺中碳分母液的深度除铝方法

摘要

我国的铝土矿资源储量丰富，但品位偏低（含硅量高），铝硅比(Al2O3与SiO2的含量比)通常小于6。若采用拜耳法生产氧化铝，则耗碱量大、生产效率低，成本高，在国际市场上竞争力弱，严重制约我国的氧化铝生产工业的发展。针对低品位铝土矿提出的碱溶-碳分法氧化铝生产工艺，可有效提高生产效率、降低生产成本，其中的关键技术是离子膜电解碳分母液工序。为了维持槽电压在较低水平，延长阳离子膜的使用寿命，在进入电解工序之前必须有效去除碳分母液中的杂质。本论文的研究目标是在满足碱溶碳分生产工艺要求的条件下，将碳分母液（接近饱和的Na2CO3溶液）中的铝含量从300mg/L降低至0.5mg/L以下。主要研究内容与结论如下:
　　 1、建立了高盐背景下微量铝浓度分析方法，为碳分母液深度脱铝效果评价奠定了基础。与原子吸收分光光度法分析结果相比，合适的样品预处理条件下的铬天青S比色法具有更高的分析准确度和精确度。
　　 2、提出了满足碱溶碳分生产工艺要求的碳分母液深度脱铝方法。分析结果表明碳分母液中的铝主要以AlO2-形式存在，为了避免过度酸化造成的碳酸根或碳酸氢根离子损失，本论文提出在碳分母液中加入碳酸氢钠使其中的铝以丝钠铝石(NaAlCO3(OH)2)形式析出的除铝方法。论文对碳酸氢钠的加入方式、加入量、反应温度、反应时间等影响因素进行系统研究，在优化条件下，碳分母液中的铝含量从300mg/L降低至0.41mg/L，达到了膜电解碳分母液的技术要求。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 氧化铝工业概述

1．1．1 国外氧化铝工业

1．1．2 我国氧化铝工业

1．2 氧化铝的主要生产方法简介

1．2．1 拜尔法

1．2．2 烧结法

1．2．3 拜耳-烧结联合法

1．3 碱溶-碳分法氧化铝生产新工艺

1．3．1 碱溶-碳分法氧化铝生产新工艺简介

1．3．2 碳分母液中的杂质及去除的必要性

1．4 微量铝的分析方法

1．4．1 光度法

1．4．2 电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体原子发射光谱法

1．4．3 石墨炉原子吸收光谱法

1．4．4 电化学法

1．5 微量铝的去除方法

1．6 本研究工作的主要内容及意义

第二章 碳酸氢钠分解铝酸钠的历程分析

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器及试剂

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．4 小结

第三章 碳分母液中的微量铝的测定方法

3．1 原子吸收分光光度法测定微量铝

3．1．1 前言

3．1．2 实验部分

3．1．3 结果与讨论

3．1．4 原子吸收分光光度法测定微量铝部分小结

3．2 铬天青S分光光度法测定微量铝

3．2．1 前言

3．2．2 实验部分

3．2．3 结果与讨论

3．3 小结

第四章 碳分母液中的微量铝的去除条件的优化

4．1 前言

4．2 实验原理

4．3 实验部分

4．3．1 仪器及试剂

4．3．2 实验方法

4．4 结果与讨论

4．4．1 以沉淀法深度去除碳分母液中微量铝的可行性

4．4．2 碳酸氢钠加入量对铝去除效果的影响

4．4．3 碳酸氢钠加入速度对铝去除效果的影响

4．4．4 反应温度对铝去除效果的影响

4．4．5 反应时间对铝去除效果的影响

4．4．6 用采用局部过量加药分步处理方式去除碳分母液微量铝

4．4．7 实际碳分母液中杂质离子的去除

4．5 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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