杜健
国家电投集团山西铝业有限公司
摘要：随着我国经济和社会的不断发展，我国对有机物积累的研究也越来越深入。在拜耳法生产氧化铝的过程中，工作人员需要将铝土矿进行预热、溶出。随着铝酸钠溶液的不断循环，有机物也在进行着不断地积累，但是这也就会在一定程度上影响氧化铝的生产。本文主要分析了在铝土矿预热、溶出等过程之后，有机物的变化情况。经过不断地试验发现，在经过预热和溶出等过程，铝土矿中20%的有机碳会进入到溶液中。
关键词：有机物 铝酸钠溶液 铝土矿 氧化铝拜耳法
生产氧化铝的过程中，如采取的是拜耳法的话，我们就应该思考如何对铝酸钠溶液中有机物的含量进行控制。这是因为在铝土矿进行预热和溶出的时候，有机物和碱液会产生反应，有机物会随之进入到溶液中。另外在拜耳法生产氧化铝工艺过程中需要加入絮凝剂、去沫剂以及压煮器搅拌润滑油等，也可能会给溶液中带来有机物。随着溶液在各个工序的不断循环，有机物及其产物的积累也在不断的增加，从而造成很多生产问题。本文就拜耳法生产氧化铝流程溶液中有机物的积累做了相关研究。
一、实验
1.1实验的原材料
（1）铝土矿
实验中所采用的铝土矿主要来自广西，我们将铝土矿进行烘干后磨细。通过对其化学成分的研究来看，发现铝土矿中的铝是以一水硬铝石的形式存在的。其中的铁元素主要是以针铁矿和赤铁矿两种形式存在的。而其中的碳元素主要是以钛矿的形式存在的。
（2）母液
母液也会对溶液中有机物的含量产生影响，因此我们也应该避免母液所带入的有机物对实验的准确性的影响。在制备原浆的过程中，应该以分析纯氢氧化钠和纯氢氧化铝来配置循环母液，故应控制氧化铝的含量为110克每升。
（3）石灰
实验中的石灰是碳酸钙在1100℃的高温条件下进行60分钟的煅烧所产生的。
（4）木薯粉
木薯粉的官能团与淀粉相似，正因如此，木薯粉和可溶性淀粉的相关性质也有着很大的相同点。相较于淀粉来说，木薯粉的价格更低。在整个生产流程进行氧化铝沉降的过程中，就可以将木薯粉作为天然的高分子絮凝剂加入到矿浆中，从而使稀释矿浆中的沉降过程更加完全。
（5）润滑油
实验中所采取到的润滑油是为了减少压煮器搅拌所产生的摩擦，从而将润滑油放入其中。
1.2试验仪器
在测量有机物的过程中，主要采取的是有机碳分析仪。
1.3试验方法
（1）铝土矿预热和溶出过程中有机碳进入溶液的情况
在容积为两升的高压釜内进行100℃的预热，然后再将温度调高为160度，将熔盐作为加热介质。在进行制备工艺的准备过程中，加入自制循环母液后，再放入石灰。
在进行溶出过程的时候，将铝土矿放在高压釜中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是，因每次所得到的铝酸钠的浓度都有一定的差别，为了使相关的数据能够被更好的应用，就应该将有机碳含量换算为相同浓度苛性碱下的有机物含量。
同时，在研究温度对有机物进入溶液的含量的影响时，工作人员就可以采取将定量的铝土矿、石灰、氢氧化铝加入定量的自制循环母液中，然后在100℃、160℃、200℃、230℃、260℃不同温度下进行预热和溶出，将不同温度下所得到的溶出液进行过滤，取过滤后溶液放置在盐酸中进行酸化到ph值为1，然后再将其煮沸15分钟，从而将多余的无机碳进行去除，接下来进行冷却定容，最后将所得到的数据进行换算和整理。
在研究时间对有机物进入溶液影响的时候，工作人员就可以将定量铝土矿、石灰及氢氧化铝加入到自制的定量铝酸钠溶液中，并且将其置于100℃的高温釜下。将不同的分组时间设置为2h、4h、6h。再将所得溶液进行过滤和酸化至ph值为1，并且将其煮沸15分钟，工作人员就可以将所得到的溶液进行无机碳的去除，再换算所得到的数据。
（2）木薯粉加入后精液中有机物的增加
工作人员在高温釜为260度的条件下将溶液进行溶出一个半小时，将溶出的溶液稀释。并且在95℃的条件下进行沉降，同时在沉降工序加入木薯粉。将沉降后的溶液进行过滤，并且酸化到ph值为1的时候，煮沸15分钟。工作人员再将所得到的溶液进行冷却和定容，最后再将所得到的有机碳的质量进行转化和分析。
二、试验结果及结论
工作人员通过将铝土矿进行预热和溶出，并且在这个过程中将有机碳加入溶液中。通过相关的实验结果来看，在进行溶出的过程中，进入溶液中的有机物含量，随着温度的不断升高而先上升再下降。这是因为随着温度的不断升高，铝土矿中的有机物含量会增加，但是随着温度的不断升高，有机物会分解。在预热的过程中，会有20%左右的有机碳进入到溶液中，剩下的有机碳，会随着赤泥的排出而排出。相关人员就可以通过预测有机物在溶液中的积累速度来看相关的含量。在进行保温的过程中，溶液中的有机物含量也会随着时间的不断增长而呈现先上升后下降的情况。而产生这种情况的主要原因是随着有机物进入溶液中时间的不断增长，溶液中的有机物会在一定程度上被氧化分解，这也就会造成溶液中的有机碳含量会有所减少。在加入木薯粉后，有机物的碳也在不断的增加。
三、结束语
在溶出的整个过程中，随着温度的不断上升，时间的不断增长，铝土矿中有机物的含量都会呈现着先升高后下降的趋势。这是因为随着温度的不断升高和时间的不断延长，一些低分子有机物会在一定程度上被氧化分解成碳酸盐，从而造成溶液中有机碳含量的降低。
参考文献
[1]陈文汨,冷学坤. 拜耳法氧化铝生产流程溶液中有机物积累研究[J]. 轻金属,2017(09):11-15.
[2]梁大伟,权昆,陈宝民,彭志宏. 选矿拜耳法氧化铝生产过程中有机物影响的分析与对策[J]. 有色矿冶,2016(05):22-24.
论文作者:杜健
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/26
标签：有机物论文; 溶液论文; 铝土矿论文; 氧化铝论文; 过程中论文; 木薯论文; 母液论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;