Введение
ГЛАВА 1 Аналитический обзор 14
1.1 Закономерности кристаллизации из растворов. 14
1.1.1 Основные характеристики процесса кристаллизации 14
1.1.2 Влияние степени пересыщения раствора на процесс кристаллизации 14
1.1.3 Механизм зародышеобразования новой фазы при кристаллизации и гетерогенная кристаллизация 19
1.1.4 Кристаллизация при вторичном зародышеобразовании 21
1.1.5 Влияние пересыщения и температуры на скорость образования зародышей23
1.1.6 Влияние примесей и перемешивания раствора на скорость зародышеобразования 23
1.1.7 Рост кристаллов в пересыщенных растворах 24
1.2 Методы кристаллизации из растворов 25
1.2.1 Изогидрическая и изотермическая кристаллизация 25
1.2.2 Кристаллизация высаливанием и вымораживанием 26
1.2.3 Кристаллизация в результате химической реакции 27
1.3 Производство глинозема комбинированным щелочным способом Байер –
спекание 28
1.3.1 Бокситы для производства глинозема 28
1.3.2 Общие сведения о соде при переработке бокситов 28
1.4 Образование технологических алюминатных растворов 32
1.4.1 Получение алюминатных растворов способами Байера, спекания и Байер спекание 32
1.4.2 Строение и особенности химического состава алюминатных растворов БАЗа и УАЗа 34
1.4.3 Особенности поведения органических веществ в алюминатных растворах. 38
1.4.4 Упаривание алюминатных растворов и выделение соды 41
1.5 Заключение по литературному обзору 46
ГЛАВА 2 Методы подготовки проб, постановки опытов и исследованяи химического и минералогического состава жидких и твердых фаз 48
2.1 Описание эксперимента по упариванию алюминатных растворов 48
2.2 Методы исследования жидких фаз
2.2.1 Определение содержания оксида алюминия титриметрическим (комплексонометрическим) методом 51
2.2.2 Титриметрический (ацидиметрический) метод определения общей и каустической щелочи 52
2.2.3 Определение карбонатной щелочи 54
2.2.4 Гравиметрический метод определения сульфатной серы 55
2.3. Методы исследования исходного сырья и твердых продуктов упаривания 55
2.3.1 Рентгеноспектральный анализ 56
2.3.2 Рентгенофазовый анализ 56
2.3.3 Метод ИК – спектроскопии определения состава соды 57
2.3.4 Ситовой анализ гранулометрического состава 58
2.3.5 Определение размера и формы кристаллов карбонатной соды 59
2.3.6 Определение содержания массовой доли сульфатов 59
2.3.7 Определение удельного объема пор по влагоемкости 60
2.3.8 Определение удельной поверхности образцов 60
2.3.9 Дифференциально-термический анализ 62
2.3.10 Атомно – силовая микроскопия 61
2.3.11 Метод газовой хроматографии определения органического углерода 62
ГЛАВА 3 Эксперементальная часть 63
3 Исследованяи кристаллизации соды из алюминатных растворов 63
3.1 Кристаллизация соды из алюминатных растворов Уральского алюминиевого завода 64
3.1.1 Исследования изменения состава алюминатных растворов и соды в процессе кристаллизации 65
3.1.3 Оптимизация процесса осаждения при получении крупнодисперсного осадка соды 78
3.2 Исследования кристаллизации соды из алюминатных растворов Богословского алюминиевого завода 94
3.3 Исследования изменения химического состава кристаллизуемого осадка. 105
3.4 ИК-спектроскопическое и рентгенографическое изучение структуры соды УАЗа и БАЗа 110
3.5 О гомогенно-гетерогенном механизме кристаллизации соды в алюминатных растворах 117
4 Опытно – промышленые испытания кристаллизации соды в присутствии затравки 124
4.1 Испытания опытной установки упаривания технологических алюминатных растворов. 124
4.2 Опытно – промышленные испытания упаривания алюминатных растворов, при вводе затравки
4.3 Модернизация технологии упаривания алюминатных растворов и управление процессом кристаллизации на затравке 144
4.4 Расчет экономического эффекта от кристаллизации на затравке 149
Заключение 151
Список литературы 153
