Явление изотермического перехода метастабильных алюминатных растворов в лабильную область и перспективы его промышленного использования
- 1 — Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
- 2 — Лаппеенрантский технологический университет
Аннотация
В статье теоретически обоснованы требования к активации синтетического гиббсита для обеспечения максимальной растворимости активированного продукта. Представлены методические основы термоактивации гиббсита и оценки ее эффективности по показателям разложения алюминатных растворов. Показано, что для получения высокопересыщенных алюминатных растворов активация должна обеспечивать получение реагента с высокоразвитой поверхностью и неидентичного структуре осаждаемого гиббсита. В результате высокоградиентной термоактивации синтетического гиббсита установлено образование продукта преимущественно аморфной структуры с удельной поверхностью до 256 м 2 /г и сохраняющего начальную крупность частиц. Продукты активации были исследованы с использованием современных методов физико-химического анализа. Результаты экспериментальных исследований подтвердили возможность растворения активированного продукта в алюминатных растворах метастабильного состава и их самопроизвольное разложение с образованием гидроксида алюминия высокой дисперсности. Показано, что существенное отличие в кинетике и показателях декомпозиции растворов связано с использованием затравочного материала различного гранулометрического состава, что обеспечивает развитие конкурирующих механизмов перекристаллизации затравки, гомогенного и гетерогенного зародышеобразования.
Литература
- Абрамов В.Я. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья (щелочные спосо-бы) / В.Я.Абрамов, И.В.Николаев, Г.Д.Стельмакова. М.: Металлургия, 1985. 288 c.
- Бричкин В.Н. Количественное влияние затравки на показатели массовой кристаллизации химических осадков / В.Н.Бричкин, Д.А.Кремчеева, В.А.Матвеев // Записки Горного института. 2015. Т.211. С.64-70.
- Бричкин В.Н. Механизм и кинетика перекристаллизации гидроксида алюминия / В.Н.Бричкин, А.В.Цыбизов // Цветная металлургия. 2006. № 1. С.13-17.
- Влияние степени метастабильности растворов на кинетику массовой кристаллизации / В.Н.Бричкин, Н.А.Новиков, В.В.Радько, В.В.Васильев // Записки Горного института. 2011. Т.192. С.39-42.
- Зеликман А.И. Теория гидрометаллургических процессов / А.И.Зеликман, Г.М.Вольдман, Л.В.Беляевская. М.: Металлургия, 1983. 424 с.
- О направлениях стабилизации гранулометрического состава металлургического глинозема / В.Н.Бричкин, В.В.Васильев, Е.Е.Гордюшенков, Е.А.Алексеева // Записки Горного института. 2013. Т.202. С.88-91.
- Сизякова Е.В. Осаждение высокодисперсного гидроксида алюминия из растворов глиноземного производства / Е.В.Сизякова, В.Н.Бричкин, В.М.Сизяков // Научные основы химии и технологии переработки комплексного сырья и синтеза на его основе функциональных материалов. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2008. Ч.1. С.168-171.
- 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.
- Louhi-Kultanen M. Case-based reasoning for crystallizer selection using rough sets and fuzzy sets analysis / M.Louhi-Kultanen, A.Kraslawski , Y.Avramenko // Chemical Engineering and Processing. 2009. Vol.48. P.1193-1198.
- Sizyakov V.M. Technological Factors of Carbonization of Aluminate Solutions / V.M.Siziakov, V.N.Brichkin // Non-ferrous metals. 2006. N 2. P.34-37.
- Sweegers C. Morphology, evolution and other characteristics of gibbsite crystals grown from pure and impure aqueous sodium aluminate solutions / C.Sweegers, H.C. de Coninck, H.Meekes, W.J.P. van Enckevort, I.D.K.Hiralal, A.Rijkeboer // Journal of Crystal Growth. 2001. Vol.233. P.567-582.
- Freij Sawsan J. Surface morphology and crystal growth mechanism of gibbsite in industrial Bayer liquors // Saw-san J. Freij, Gordon M. Parkinson // Hydrometallurgy. 2005. Vol.78. P.246-255.
- Pinakov V.I. TseflarTM – the centrifugal flash reactor for rapid thermal treatment of powdered materials / V.I.Pinakov, O.I.Stoyanovsky, A.A.Pikarevsky, B.E.Grinberg et al. // Chemical Engineering Journal. 2005. Vol.107. N 1-3. Р.157-161.