管道化试验中溶出器结疤相组成地研究.pdfVIP

管道化试验中溶出器结疤相组成的研究 闰晋刚 王建立 中国长城铝业公司研究所 试验中管道内结疤 摘婴：本文用XRD，IR和DTA等分析手段，对一水硬石型铝土矿管道化溶出 进行了分析．并馓了物相定性，定量分析．对结疤的相 组成及其成因进行了探讨．并据此提出了 减轻管道结疤的建l义和措施。 关键词：管道化溶出 结疤 物相分析 水镁石 水铝硅酸钠 一．引言 管道化溶出工艺是氧化铝行业近年来发展起来的新技术．能否引进应用 到我国铝工业上来．能否适应一水硬铝石型铝土矿，当时科技界和生产界一 直有很大争议。特别是管道化结癌对生产的影响到底有多大，没有定论。为 此，由联合国开发计划署立项，中外工程技术人员合作在原郑州铝厂进行了 管道化溶出试验，我们配合试验，利用x射线衍射、红外吸收光谱和差热分 析等手段对溶出过程中的固体物料进行了物质成份的定性、定量分析。本 文主要对管道结疤的物相组成及其成因进行了探讨．并提出了减轻结疤的建 议。 二．试验程序 2．1工艺流程 本管道化溶出试验模拟国外管道化工业生产工艺技术条件，在现场进行 了连续二十多天的溶出试验，试验采用高压蒸汽为加热介质，原矿浆及循环 反应。 2．2试验过程 试验矿石为郑铝生产混矿，经破碎、配料、湿磨成为合格原矿浆，再经 管道150℃和220C两段予热后．在250C进行溶出。 试验连续进行600多小时，之后打开观察管内结癌情况，并对结癌及生产 混矿取样做化学成份分析、XRD、IR和DTA分析。 2．3分析结果 温差热分析仪等大型仪器分析检测了矿石和结疤等物料。表一列出了部分 热段的管道结疤。表二是物相定性分析结果。 化学成份表(Wt％) 表一 Si Fe Al Ca 瞻 Ti K Na R灯 IDI 生产混矿 6．075．4567．51．6Dn803．81o．40o．c15 14．3 9-50 2．0032．84．932．68495 20．2 结疤1# 2．1017．6 结疤2# 1．5622，52．1516．36．gL413．1n140．9629．93．64 物相定性分析表 试样 物 相 组 成 一水硬铝石、伊梨石、高岭石、锐钛矿、金红石、方解石、 生产混矿 针铁矿、赤铁矿 1#结疤 氢氧化镑艮水铝硅酸钠、一水硬铝石、钙钛矿、赤铁矿、针铁矿 球结疤 磁欧矿、钙钛矿、方铁矿、氢氧化镍赤铁矿 应工艺部门的要求，我们还采用x射线衍射K值法和无标定量分析法对 结疤样品进行了物相定量分析，结果如下。 1#结疤：氢氧化镁47．5％；水合铝硅酸钠26．3％；一水硬铝石11％； 钙钛矿8．6％}赤铁矿1．6％。 钙钛矿22．3％；方铁矿(FeO)21％；氢氧化镁 2#结癌：磁铁矿29％； 10．1％；赤铁矿3％。 三．结疤组织成因的探讨 管道上结疤的形成是一个复杂的物理化学过程，它主要取决于溶液中杂 质的过饱和程度以及管道器壁的温度梯度等因素．不同的铝土矿，不同的工 艺制度，不同的设备，结疤也大不相同。 通过现场取样观察，在低温予热段，结癌表观呈黄色或棕色．厚度1～2ram． 层状结构．质硬；高温段结疤外观为褐色，厚度1～3mm之间，层状．质脆硬．可 成片扒下，两个部位的结疤都是非均一相。 样中为主相，达47％左右。但从混矿的化学成份看MgO含量并不高．远小于1 ％。据对石灰石分析，其中含有8％左右的白云石。经煅烧后转变为MgO,在配 料时，随石灰加入原矿浆．部分进入溶液，这是Mg的主要来源。在低温予热段 ，溶液中瞻2+离子已呈过饱和状态，因为溶液与管壁闯存在约100℃的温