氢氧化钠熔盐法处理中低品位铝土矿清洁工艺应用基础研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 马淑花 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-07-03 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 张懿 |
| 关键词 | 氧化铝 熔盐 中低品位铝土矿 浓碱水热法 赤泥 |
| 其他题名 | Applied Fundamental Research on the Cleaner Process for Leaching of Low and Middle Grade Bauxite by Sodium Hydroxide Molten Salt Techniques |
| 学位专业 | 化学工艺 |
| 中文摘要 | 我国铝土矿资源禀赋差，以低品位、难加工的一水硬铝石为主。随着氧化铝工业的迅速发展，我国优质铝土矿资源日趋匮乏，资源约束日益突出。面向我国大宗特色中低品位铝土矿，研发氧化铝清洁生产新工艺是我国氧化铝工业可持续发展的根本保证。本论文针对目前我国中低品位铝土矿资源利用率低、能耗高以及赤泥污染严重的现状，提出了氢氧化钠熔盐法处理铝土矿生产氧化铝的清洁新工艺，开展了新工艺的应用基础研究，在以下几方面取得了创新性进展： （1）研究了氢氧化钠熔盐法处理铝土矿新过程的热力学行为和铝土矿中各组分的反应行为，考察了各种工艺参数对新过程的影响。研究结果表明，氢氧化钠熔盐对难分解一水硬铝石矿具有很强的分解能力，在常压下，碱矿比0.8，反应温度180℃，并适当升温固化熟化后，一水硬铝石分解率可接近100%。该工艺具有氧化铝回收率高、赤泥量少、常压操作、矿物普适性强等特点； （2）根据铝酸钠溶液的紫外光谱和红外光谱研究，以及配位化学晶体场理论，证实了铝酸钠溶液中存在六配位铝酸根离子，且六配位铝酸根离子的浓度随着铝酸钠溶液中氧化钠浓度的升高和溶液苛性比的增大而升高；并根据研究结果对金属铝溶解于氢氧化钠溶液的机理进行了分析； （3）测定了130℃时高浓区Na2O-Al2O3-H2O三元水盐体系的相图，为高温下从高苛性比溶液中实现氧化铝与氧化钠的分离提供了理论依据； （4）提出了低温浓碱水热法处理赤泥回收氧化钠和氧化铝新方法，系统研究了各种工艺参数对赤泥回收利用效率的影响，并考察了不同条件下最终赤泥的物相组成。在不同的反应条件下，终泥可能为钙水化石榴石、钙铁榴石、钛铁榴石或硅酸钠钙等多种物相。在优化条件下，终泥钠硅比降低到0.10，氧化钠含量在1.5%左右。经本方法处理后，终泥可用作生产建筑材料的原料，通过产业链接实现赤泥的零排放。与此同时，对浓碱水热法处理赤泥回收氧化钠和氧化铝的相关机理进行了研究，并初步探索了二氧化钛在钙铁榴石生成上所起的不可缺少作用。 本研究作为中科院过程工程研究所亚熔盐化工冶金技术平台的重要组成部分，提出了氢氧化钠熔盐法处理中低品位铝土矿生产氧化铝新过程的原则流程，并进行了初步流程设计，尚待通过进一步完善和工程放大研究，可望实现中低品位铝土矿的清洁利用。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 150 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1109]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 马淑花. 氢氧化钠熔盐法处理中低品位铝土矿清洁工艺应用基础研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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