碳酸化分解的机理研究与进展.pdfVIP

维普资讯 2001年第 12期 轻 金 属 13 · 氧化铝 氟化盐 · 碳酸化分解的机理研究与进展 王 志，毕诗文，杨毅宏，谢雁丽 (东北大学材料与冶金学院，辽宁 沈阳 110004) 摘要：末文综连了对拓畦钠溶液骧畦化分解机理的研究．其结果对碳旁的理论和实或都有重要意义 文中还相 出了 蕞醢化分解 中有持解袭 的关键 问题 。 美麓调：拓畦钠溶瘫：骧醢化分解 ；机理 中围分类号 ：TF80322 文献标识码 ：B 文章编号：1002 1752(2001)t2—0013—03 铝酸钠溶液的碳酸化分解是烧结法生产氧化铝 式的一水氢氧化铝析出。 的重要工序之一。在烧结法生产中，从脱硅精液中 一 般认为，二氧化碳的作用在于中和溶液中的 析出氢氧化铝是采用向其中通入二氧化碳气体的方 苛性碱，使溶液的分子 比降低，造成介稳定界限扩 法，即碳酸化分解的方法。铝酸钠溶液的碳酸化分 大，从而降低溶液的稳定性．引起溶液的分解： 解是一个气、液 、固三相参加的复杂的多相反应。它 NaA1(OH)d+aq=A1(OH)3+NaOH+aq 包括二氧化碳为铝酸钠溶液吸收以及二者间的化学 反应产生的NaOH不断为通入的C02所中和，从而 反应和氢氧化铝的结晶析出等过程 。在碳分过程中 使上述反应的平衡向右移动。 特别是后期还伴随着二氧化碳的析出，并生成丝钠 另外被大家认可和运用的观点还有：随着二氧 (钾)铝石一类化合物 J。由于连续通入二氧化碳 化碳不断往铝酸钠溶液中通入，由于羟基离子同二 气体，使溶液始终维持较大的过饱和度，所以碳分过 氧化碳反应．溶液的pH值降低，结果铝酸盐离子分 程的速度远远快于种分过程 。 解，并析出氢氧化铝沉淀物 5J‘ 碳分过程 中氢氧化铝 的结晶析 出机理还有其它 1 氢氧化铝的结晶析 出机理 一 些不同的观点。 在碳酸化分解过程中，随着 co2的通入，溶液 马泽里￡认为 ：在碳酸化初期，主要是二氧化 中的苛性碱不断被中和，但氢氧化铝并不随着溶液 碳和氢氧化钠的作用 及 由此引起的种子分解。在 的苛性系数的降低而相应析出。从开始通入 COz 碳酸化末期．可能还有二氧化碳直接和铝酸根离子 中和苛性碱到氢氧化铝的析出有一诱导期。一般把 作用。二氧化碳通过铝酸钠溶液时，首先按下式和 这种现象归结为 自动催化过程，认为当有反应产物 氢氧化铝发生反应 ： (OH)3析 出作为催化剂时，分解反应才能较快地 2NaOH+CO2~Na2CO3+H2O 进行。但是在不加晶种的条件下，由于铝酸钠溶液 在氢氧化钠变为碳酸钠的过程 中，溶液的苛性 与氢氧化铝间的界面张力达 1．25N／m，分解时产生 比逐渐下降，园此．铝酸钠溶液的稳定性降低，随后 的氢氧化铝新相将成为晶核，其 比表面能极大 分解 铝酸钠溶液按照种子分解的机理分解，析出氢氧化 过程实际提供不了这么大的表面能，氢氧化铝晶核 铝 。 难以自发生成，因而存在一个诱导期。但当CO2继 利列夫Ⅲ则认为二氧化碳与氢氧化钠、铝酸钠 续通入，苛性比下降到一定程度时，溶液处于极不稳 同时反应： 定状态，氢氧化铝猛烈从溶液中析出。形成 自动催化 2NaOH+H2CO3~Na2CO3+aq 过程[2-4J 过去认为．铝酸钠溶液碳酸化分解时．