由于我國優(yōu)質(zhì)的鋁土礦資源匱乏,導(dǎo)致對外依存度日益嚴重,制約了我國氧化鋁工業(yè)的發(fā)展。然而,我國高硫鋁土礦資源非常豐富,約占總鋁土礦資源儲量的11%,但受限于技術(shù)和經(jīng)濟等因素,目前并不能大規(guī)模進行合理開發(fā)利用。而且,高硫鋁土礦在溶出過程中硫的富集會腐蝕鋼材設(shè)備,造成溶出器內(nèi)和蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)疤,降低其傳熱系數(shù),使得能耗增加,還會導(dǎo)致氧化鋁溶出率的下降,影響正常的氧化鋁產(chǎn)量等問題。因此,用拜耳法來處理高硫鋁土礦,在溶出過程中濕式還原法脫除鋁酸鈉溶液里面的硫,對我國高硫鋁土礦的有效利用,以及提高氧化鋁生產(chǎn)質(zhì)量有著重要的意義。本論文對氧化鋁生產(chǎn)過程中濕式還原法除硫展開了研究。明確了高硫鋁土礦溶出的最佳條件,不同還原劑對高硫鋁土礦在溶出過程中脫除硫的效果,以及添加還原劑時對氧化鋁溶出率及硫溶出率的最優(yōu)工藝,確立了高硫鋁土礦在溶出過程氧化鋁溶出率的動力學(xué)模型、硫溶出率的動力學(xué)模型和除硫的動力學(xué)模型。論文的主要研究結(jié)果如下:(1)溶出過程中氧化鋁的反應(yīng)動力學(xué)方程可以用1-(1-x)^1/3=kt來描述,其反應(yīng)的表觀活化能為41.907 k J/mol,高硫鋁土礦溶出過程中,氧化鋁溶出的反...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氧化鋁生產(chǎn)的方法
    1.3 氧化鋁生產(chǎn)過程中硫的危害
    1.4 國內(nèi)外氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
        1.4.1 國外氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)除硫工藝現(xiàn)狀
    1.5 本課題研究的意義、主要內(nèi)容
        1.5.1 研究的意義
        1.5.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗原料、設(shè)備及方法
    2.1 實驗原料
        2.1.1 高硫鋁土礦
        2.1.2 循環(huán)母液
        2.1.3 實驗主要試劑
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 溶出爐
        2.2.2 其他設(shè)備
    2.3 實驗方法
    2.4 分析方法
        2.4.1 含硫鋁酸鈉漿液全堿、氧化鋁分析
        2.4.2 含硫鋁酸鈉漿液苛性堿的分析
        2.4.3 含硫鋁酸鈉漿液中低價態(tài)硫(S2-、S2O32-和SO32-)的分析
        2.4.4 含硫鋁酸鈉漿液中SO42-和總硫的分析
        2.4.5 固相中硫含量的分析及設(shè)備
    2.5 配礦以及氧化鋁溶出率和硫溶出率的計算方法
        2.5.1 配礦的計算方法
        2.5.2 氧化鋁溶出率的計算方法
        2.5.3 硫溶出率的計算方法
第三章 高硫鋁土礦溶出過程的動力學(xué)研究
    3.1 高硫鋁土礦溶出過程的反應(yīng)模型與動力學(xué)分析
        3.1.1 高硫鋁土礦溶出過程的反應(yīng)模型分析
        3.1.2 高硫鋁土礦溶出過程氧化鋁溶出率的反應(yīng)動力學(xué)分析
        3.1.3 高硫鋁土礦溶出過程硫溶出率的動力學(xué)分析
    3.2 高硫鋁土礦溶出過程中除硫反應(yīng)的模型與動力學(xué)分析
        3.2.1 溶出過程中除硫反應(yīng)的動力學(xué)模型
        3.2.2 高硫鋁土礦溶出過程還原除硫反應(yīng)的動力學(xué)分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 高硫鋁土礦溶出的行為研究
    4.1 CaO添加量對高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.1.1 CaO添加量對氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.1.2 CaO添加量對溶出液中不同價態(tài)硫濃度的影響
        4.1.3 CaO添加量對赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.2 溶出溫度對高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.2.1 溶出溫度對氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.2.2 溶出溫度對溶出液中不同價態(tài)硫濃度的影響
        4.2.3 溶出溫度對赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.3 溶出時間對高硫鋁土礦溶出行為的影響
        4.3.1 溶出時間對氧化鋁溶出率及硫溶出率的影響
        4.3.2 溶出時間對溶出液中不同價態(tài)硫濃度的影響
        4.3.3 溶出時間對赤泥中化學(xué)成分及物相的影響
    4.4 鋁酸鈉溶液中全堿、氧化鋁、苛性堿的濃度以及苛性比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 溶出過程中添加不同還原劑濕式還原法除硫的研究
    5.1 溶出過程中添加鋁片濕式還原法除硫的研究
        5.1.1 鋁片添加量的影響
        5.1.2 溶出溫度的影響
        5.1.3 溶出時間的影響
    5.2 溶出過程添加鋅粒濕式還原法除硫的研究
        5.2.1 鋅粒添加量的影響
        5.2.2 溶出溫度的影響
        5.2.3 溶出時間的影響
    5.3 溶出過程中添加鐵粉濕式還原法除硫的研究
        5.3.1 鐵粉添加量的影響
        5.3.2 溶出溫度的影響
        5.3.3 溶出時間的影響
    5.4 溶出工藝條件正交實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3764658