描述:
1、含硅矿物
硅矿物是碱法生产氧化铝中最有害的杂质,含硅矿物在溶出时首先被碱分解,以硅酸钠的形态进入溶液,然后硅酸钠与铝酸钠溶液反应生成水合铝硅酸钠(钠硅渣)进入赤泥。
生产中含硅矿物所造成的危害是:
引起氧化铝和氧化钠的损失;
钠硅渣进入氢氧化铝后,降低成品质量;
钠硅渣在生产设备和管道上,特别是换热表面上析出成为结疤,使传热系数大大降低,增加能耗和清理工作量;
大量钠硅渣的生成增大赤泥量,并且可能成为极分散的细悬浮体,极不利于赤泥的分离和洗涤。
工业生产中为了防止或减轻硅渣结疤,通常将原矿浆在80~90℃下搅拌6~10h,使硅矿物尽可能完全地转变为硅渣,这一过程称为预脱硅。为了使硅渣有较好的结晶,在原矿浆磨制和预脱硅时应该有水合铝硅酸钠作晶种。
铝土矿中硅矿物不同,其预脱硅性能也有很大差别,对于某些含活性氧化硅低的三水铝石来说,如果不进行预脱硅直接加热溶出,溶出液中的SiO2达到不能接受的程度。
预脱硅时,矿浆中铝土矿含量越高产生的脱硅产物晶种就越多,较多的晶种,会使脱硅过程加快。
温度对预脱硅的影响主要在初期,脱硅初期,温度105 ℃,脱硅快,然而在脱硅8h后,95 ℃和105 ℃脱硅效果差别就缩小了。
2、含硫矿物
铝土矿中的硫不仅造成Na2O的损失,而且溶液中S2-离子进入溶液后起着分解剂的作用,使铁以胶体状态进入溶液。溶液中S2-含量提高后会使钢材受到腐蚀,增加溶液中铁含量,还能使Al2O3的溶出率下降。
硫酸钠在拜耳法溶液中最大的不良影响,是它在适宜的条件下以复盐碳酸钒析出,这种复盐在母液蒸发器和溶出器内结疤,使其传热系数降低。
3、有机物
铝土矿中尤其是三水铝石和一水软 铝石矿中常常含有万分之几至千分之几的有机物,大多数红土铝土矿中含有机碳为0.2%~0.4%,一水型铝土矿中最大含量为0.05%~0.1%。这些有机物可以分为腐殖酸和沥青两大类,沥青实际不溶解于碱溶液,全部随同赤泥排出。腐殖酸类有机物是铝酸钠溶液有机物的主要来源,它们与碱液反应生成各种腐殖酸钠进入溶液。
拜耳法溶液中有机物数量达到一定程度后,造成许多生产问题并降低溶液的产出率。有机物带来的危害,包括氧化铝产量的降低,使氢氧化铝颗粒过细,氧化铝中杂质含量高,使溶液和氢氧化铝带色,降低赤泥沉降速度,由于钠有机化合物的形成而损失碱,提高溶液的密度、黏度、沸点和使溶液起泡。