氧化铝生产过程中湿式还原法除硫的基础研究
发布时间：2023-03-19 05:31
由于我国优质的铝土矿资源匮乏,导致对外依存度日益严重,制约了我国氧化铝工业的发展。然而,我国高硫铝土矿资源非常丰富,约占总铝土矿资源储量的11%,但受限于技术和经济等因素,目前并不能大规模进行合理开发利用。而且,高硫铝土矿在溶出过程中硫的富集会腐蚀钢材设备,造成溶出器内和蒸发器内结疤,降低其传热系数,使得能耗增加,还会导致氧化铝溶出率的下降,影响正常的氧化铝产量等问题。因此,用拜耳法来处理高硫铝土矿,在溶出过程中湿式还原法脱除铝酸钠溶液里面的硫,对我国高硫铝土矿的有效利用,以及提高氧化铝生产质量有着重要的意义。本论文对氧化铝生产过程中湿式还原法除硫展开了研究。明确了高硫铝土矿溶出的最佳条件,不同还原剂对高硫铝土矿在溶出过程中脱除硫的效果,以及添加还原剂时对氧化铝溶出率及硫溶出率的最优工艺,确立了高硫铝土矿在溶出过程氧化铝溶出率的动力学模型、硫溶出率的动力学模型和除硫的动力学模型。论文的主要研究结果如下:(1)溶出过程中氧化铝的反应动力学方程可以用1-(1-x)1/3=kt来描述,其反应的表观活化能为41.907 k J/mol,高硫铝土矿溶出过程中,氧化铝溶出的反...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 氧化铝生产的方法
1.3 氧化铝生产过程中硫的危害
1.4 国内外氧化铝生产除硫工艺现状
1.4.1 国外氧化铝生产除硫工艺现状
1.4.2 国内氧化铝生产除硫工艺现状
1.5 本课题研究的意义、主要内容
1.5.1 研究的意义
1.5.2 本课题研究的主要内容
第二章 实验原料、设备及方法
2.1 实验原料
2.1.1 高硫铝土矿
2.1.2 循环母液
2.1.3 实验主要试剂
2.2 实验设备
2.2.1 溶出炉
2.2.2 其他设备
2.3 实验方法
2.4 分析方法
2.4.1 含硫铝酸钠浆液全碱、氧化铝分析
2.4.2 含硫铝酸钠浆液苛性碱的分析
2.4.3 含硫铝酸钠浆液中低价态硫(S2-、S2O32-和SO32-)的分析
2.4.4 含硫铝酸钠浆液中SO42-和总硫的分析
2.4.5 固相中硫含量的分析及设备
2.5 配矿以及氧化铝溶出率和硫溶出率的计算方法
2.5.1 配矿的计算方法
2.5.2 氧化铝溶出率的计算方法
2.5.3 硫溶出率的计算方法
第三章 高硫铝土矿溶出过程的动力学研究
3.1 高硫铝土矿溶出过程的反应模型与动力学分析
3.1.1 高硫铝土矿溶出过程的反应模型分析
3.1.2 高硫铝土矿溶出过程氧化铝溶出率的反应动力学分析
3.1.3 高硫铝土矿溶出过程硫溶出率的动力学分析
3.2 高硫铝土矿溶出过程中除硫反应的模型与动力学分析
3.2.1 溶出过程中除硫反应的动力学模型
3.2.2 高硫铝土矿溶出过程还原除硫反应的动力学分析
3.3 本章小结
第四章 高硫铝土矿溶出的行为研究
4.1 CaO添加量对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.1.1 CaO添加量对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.1.2 CaO添加量对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.1.3 CaO添加量对赤泥中化学成分及物相的影响
4.2 溶出温度对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.2.1 溶出温度对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.2.2 溶出温度对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.2.3 溶出温度对赤泥中化学成分及物相的影响
4.3 溶出时间对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.3.1 溶出时间对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.3.2 溶出时间对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.3.3 溶出时间对赤泥中化学成分及物相的影响
4.4 铝酸钠溶液中全碱、氧化铝、苛性碱的浓度以及苛性比
4.5 本章小结
第五章 溶出过程中添加不同还原剂湿式还原法除硫的研究
5.1 溶出过程中添加铝片湿式还原法除硫的研究
5.1.1 铝片添加量的影响
5.1.2 溶出温度的影响
5.1.3 溶出时间的影响
5.2 溶出过程添加锌粒湿式还原法除硫的研究
5.2.1 锌粒添加量的影响
5.2.2 溶出温度的影响
5.2.3 溶出时间的影响
5.3 溶出过程中添加铁粉湿式还原法除硫的研究
5.3.1 铁粉添加量的影响
5.3.2 溶出温度的影响
5.3.3 溶出时间的影响
5.4 溶出工艺条件正交实验
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的学术成果
本文编号：3764658
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 氧化铝生产的方法
1.3 氧化铝生产过程中硫的危害
1.4 国内外氧化铝生产除硫工艺现状
1.4.1 国外氧化铝生产除硫工艺现状
1.4.2 国内氧化铝生产除硫工艺现状
1.5 本课题研究的意义、主要内容
1.5.1 研究的意义
1.5.2 本课题研究的主要内容
第二章 实验原料、设备及方法
2.1 实验原料
2.1.1 高硫铝土矿
2.1.2 循环母液
2.1.3 实验主要试剂
2.2 实验设备
2.2.1 溶出炉
2.2.2 其他设备
2.3 实验方法
2.4 分析方法
2.4.1 含硫铝酸钠浆液全碱、氧化铝分析
2.4.2 含硫铝酸钠浆液苛性碱的分析
2.4.3 含硫铝酸钠浆液中低价态硫(S2-、S2O32-和SO32-)的分析
2.4.4 含硫铝酸钠浆液中SO42-和总硫的分析
2.4.5 固相中硫含量的分析及设备
2.5 配矿以及氧化铝溶出率和硫溶出率的计算方法
2.5.1 配矿的计算方法
2.5.2 氧化铝溶出率的计算方法
2.5.3 硫溶出率的计算方法
第三章 高硫铝土矿溶出过程的动力学研究
3.1 高硫铝土矿溶出过程的反应模型与动力学分析
3.1.1 高硫铝土矿溶出过程的反应模型分析
3.1.2 高硫铝土矿溶出过程氧化铝溶出率的反应动力学分析
3.1.3 高硫铝土矿溶出过程硫溶出率的动力学分析
3.2 高硫铝土矿溶出过程中除硫反应的模型与动力学分析
3.2.1 溶出过程中除硫反应的动力学模型
3.2.2 高硫铝土矿溶出过程还原除硫反应的动力学分析
3.3 本章小结
第四章 高硫铝土矿溶出的行为研究
4.1 CaO添加量对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.1.1 CaO添加量对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.1.2 CaO添加量对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.1.3 CaO添加量对赤泥中化学成分及物相的影响
4.2 溶出温度对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.2.1 溶出温度对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.2.2 溶出温度对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.2.3 溶出温度对赤泥中化学成分及物相的影响
4.3 溶出时间对高硫铝土矿溶出行为的影响
4.3.1 溶出时间对氧化铝溶出率及硫溶出率的影响
4.3.2 溶出时间对溶出液中不同价态硫浓度的影响
4.3.3 溶出时间对赤泥中化学成分及物相的影响
4.4 铝酸钠溶液中全碱、氧化铝、苛性碱的浓度以及苛性比
4.5 本章小结
第五章 溶出过程中添加不同还原剂湿式还原法除硫的研究
5.1 溶出过程中添加铝片湿式还原法除硫的研究
5.1.1 铝片添加量的影响
5.1.2 溶出温度的影响
5.1.3 溶出时间的影响
5.2 溶出过程添加锌粒湿式还原法除硫的研究
5.2.1 锌粒添加量的影响
5.2.2 溶出温度的影响
5.2.3 溶出时间的影响
5.3 溶出过程中添加铁粉湿式还原法除硫的研究
5.3.1 铁粉添加量的影响
5.3.2 溶出温度的影响
5.3.3 溶出时间的影响
5.4 溶出工艺条件正交实验
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的学术成果
本文编号：3764658
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3764658.html
