Количественное влияние затравки на показатели массовой кристаллизации химических осадков | Бричкин | Записки Горного института

Количественное влияние затравки на показатели массовой кристаллизации химических осадков

В. Н. Бричкин, Д. А. Кремчеева, В. А. Матвеев

Аннотация


Одной из задач, решаемых в ходе выделения из раствора кристаллических осадков, является получение продуктов с заданными технологическими свойствами. В зависимо-сти от способа создания пересыщения и требований, предъявляемых к качеству кристал-лического осадка, можно использовать два принципиально отличающиеся подхода для ее решения. При высоких пересыщениях центры роста возникают самопроизвольно и их ко-личество в заметной степени определяет свойства конечного продукта. Кристаллизация в метастабильной области растворов не допускает самопроизвольного зародышеобразования и в этом случае становится неизбежным введение затравочной фазы, природа которой в  известной степени определяет свойства конечного продукта.

В   реальном процессе проявляются механизмы, нарушающие нормальный рост кристаллов, вызывая их искажение, приводящее к гетерогенному зародышеобразованию и даже перекристаллизации с измельчением затравочного материала. Границей проявления этих тенденций служит величина предельного пересыщения, отнесенного к единице поверхности раздела фаз. При этом развитие соответствующих ростовых механизмов про-порционально отклонению удельного пересыщения раствора от его предельного значения. Традиционным источником гетерогенного зародышеобразования является механическое взаимодействие частиц, вероятность которого пропорциональна их концентрации. Для частиц затравки одинаковой природы и морфологии в условиях воспроизводимой турбулентности потока наиболее существенным фактором гетерогенного зародышеобразования становится масса частиц и, следовательно, их размер. Математическое описание этих тенденций позволило установить зависимость конечного размера частиц от концентрации затравки в исходной пульпе и показать существование минимума для количества частиц конечного продукта.

Экспериментальное исследование свойств химических осадков в зависимости от количества затравки выполнялось применительно к разложению алюминатных растворов глиноземного производства. Процесс выделения гидроксида алюминия позволил установить количество затравочного гидроксида алюминия, приводящего к получению продукта максимальной крупности и тем самым подтвердить справедливость теоретических выводов.


Ключевые слова


кристаллизация; метастабильная область; затравка; закономерности; химические осадки; свойства; гидроксид алюминия

Полный текст:

PDF

Литература


Абрамов В.Я. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья / В.Я.Абрамов, А.И.Алексеев, Х.А.Бадальянц. М.: Металлургия, 1990. 392 с.

Бричкин В.Н. Влияние калия на растворимость гидроксида алюминия в щелочных алюминатных растворах и их декомпозицию / В.Н.Бричкин, Е.А.Алексеева, Н.В.Николаева, Е.Е.Гордюшенков // Записки Горного института.

Т.196. С.113-116.

Бричкин В.Н. Процессы массовой кристаллизации из растворов в производстве глинозема / В.Н.Бричкин, В.М.Сизяков. Санкт-Петербургский государственный горный институт. СПб, 2005. 134 с.

Жуховицкий А.А.Физическая химия / А.А.Жуховицкий, Л.А.Шварцман. М.: Металлургия, 1976. 543 с.

Зеликман А.И. Теория гидрометаллургических процессов / А.И.Зеликман, Г.М.Вольдман, Л.В.Беляевская. М.: Металлургия, 1975. 504 с.

Мейер К. Физико-химическая кристаллография. М.: Металлургия, 1972. 479 с.

Позин М.Е. Физико-химические основы неорганической технологии / М.Е.Позин, Р.Ю.Зинюк. СПб: Химия, 1993. 440 с.

Пригожин И.Р. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: Иностранная литература, 1960. 127 с.

Трейвус Е.Б. Кинетика роста и растворения кристаллов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. 248 с.

Хамский Е.В. Кристаллизация из растворов. Л.: Наука, 1967. 151 с.

Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б.М.Яворский, А.А.Детлаф. М.: Наука , 1977. 942 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2015.1.64

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.