氧化铝粉尘吸附脱除铝酸钠溶液中的腐植酸钠-中国有色金属学报.PDFVIP

第 27 卷第 11 期 中国有色金属学报  2017 年 11 月  Volume 27 Number 11  The Chinese Journal of Nonferrous Metals  November 2017  DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.11.22  氧化铝粉尘吸附脱除铝酸钠溶液中的腐植酸钠 刘桂华，陈斌斌，齐天贵，周秋生，彭志宏，李小斌，董文波  (中南大学 冶金与环境学院，长沙  410083)  摘 要：通过测定溶液中有机碳含量的变化，结合 X射线衍射光谱以及红外光谱分析及表面性质测定，研究氧化 铝粉尘吸附脱除铝酸钠溶液中的腐植酸钠的影响因素及其作用机理。结果表明：500~800 ℃焙烧的氧化铝粉尘结 晶差， 在 600 ℃下焙烧的氧化铝粉尘吸附脱除腐植酸效果最好； 溶液碱浓度、 吸附温度也显著影响吸附效果，4 5 ℃ 时的吸附量最大。同时，相对于 500、700和 800 ℃焙烧的产品，600 ℃焙烧的氧化铝粉尘表面疏水性较强、溶剂 化能力较差；吸附过程中主要以物理吸附为主，也有化学吸附；吸附动力学与准二级模型吻合，化学吸附为控制 步骤，表面吸附为主要的吸附形式。 关键词：氧化铝粉尘；焙烧；铝酸钠溶液；腐植酸钠；吸附 文章编号：1004­0609(2017)­11­2356­07  中图分类号：TQ424.27  文献标志码：A  在拜耳法溶出铝土矿(特别是三水铝石)时，铝土 确，工艺优化中吸附指标的改善不明显。 矿中的部分有机杂质进入溶液中。其中大多数有机物  在氧化铝生产过程中， 有较多的焙烧氧化铝粉尘， (如腐植酸钠)在热碱液中会逐步降解生成一系列水溶 该粉尘不满足砂状氧化铝的质量要求，但该粉尘粒度 性有机物，最后才生成低分子量的草酸钠、碳酸钠 细、表面积大、活性较高。若将该粉尘用于吸附脱除 [1−3]  等  。 在铝酸钠溶液的循环中， 有机物浓度不断增加， 铝酸钠溶液中的有机物， 然后洗涤或低温焙烧(或氧化)  导致溶液的密度、黏度、比热和沸点增加，界面张力 除去有机物，再循环使用，工艺不仅简单，不降低氧 [4−5]  [13−14]  降低  ；也使得赤泥沉降速率降低、碱损失增加、泡 化铝回收率和有利于降低脱除有机物的成本  ，而 沫增多、设备有效容积减少；还会使晶种分解(种分)  且不引入杂质，可全资源化处理。因此，本文作者采 的分解率降低，产品粒度变细、氢氧化铝产品染色； 用焙烧氧化铝粉尘作为吸附剂，以腐植酸钠代表其中 [6−8]  也难以制备高纯、高白氧化铝(氢氧化铝)  。因此， 有机物，研究各因素对吸附脱除溶液中有机物去除效 脱除溶液中有机物一直是国内外研究的热点和难点。 果的影响规律，测定了焙烧氧化铝粉尘的表面性质、 溶液中有机物可分为草酸钠或非草酸钠类，脱除 表征了吸附动力学过程、阐述了吸附机理。这些结果 溶液中草酸钠有比较成熟的方法。而脱除非草酸盐有 为强化吸附脱除溶液中有机物奠定了初步的理论基 机物的方法也有较多专利技术，如氧化法、煅烧法、 础，有利于吸附法脱除溶液中有机物工艺的优化。  沉淀法、吸附法等 [9−12] 。其中氧化法、煅烧法、沉淀 法等存在成本高、脱除率低、运行成本高、流程复杂 1  实验  等弊端；而吸附法因工艺简