1、我國鋁土礦資源以中低品位一水硬鋁石型鋁土礦為主，絕大多數(shù)不適合用拜耳法處理，因此燒結法在我國氧化鋁工業(yè)中占有特殊地位，目前其產量約占我國氧化鋁總產量的20％左右。盡管燒結法能處理中低品位鋁土礦，但能耗高、成本高等原因一直制約著其生存和發(fā)展空間。究其原因，濕法系統(tǒng)氧化鋁濃度低是導致傳統(tǒng)燒結法生產氧化鋁的設備產能和生產率低、生產效益差、產品缺乏競爭能力的關鍵因素，而提高濕法系統(tǒng)中氧化鋁濃度的關鍵技術之一即為熟料的高濃度溶出。溶出過程由于熟料

2、中硅酸鈣與鋁酸鈉溶液之間發(fā)生相互作用，引起二次反應的發(fā)生，導致Al2O3和Na2O的損失。因此抑制二次反應，降低Al2O3及Na2O的損失是熟料高濃度溶出的基礎，這就需要對工業(yè)熟料的高濃度溶出及其涉及的二次反應規(guī)律進行詳細的研究，其結果對選擇正確的熟料高濃度溶出工藝制度和提高燒結法氧化鋁生產技術經濟指標具有重要意義。 為此本文就三個主要內容進行了系統(tǒng)的實驗研究，即(a)不同類型硅酸鈣與鋁酸鈉溶液三種成分之間反應的熱力學分析；(b

3、)原硅酸鈣在鋁酸鈉溶液中的行為；(c)工業(yè)熟料高濃度溶出的工藝。同時，論文還對熟料超高濃度溶出和添加劑抑制二次反應進行了有益的探索。 研究結果表明： 1) 對于不同類型硅酸鈣與鋁酸鈉溶液三種成分之間反應行為的熱力學分析表明：NaOH不是分解硅酸鈣的主要因素；NaAl(OH)4也是分解硅酸鈣的重要因素；硅酸鈣在鋁酸鈉溶液中的穩(wěn)定性次序為：CaO·SiO2>3CaO·2SiO2>2CaO-SiO2；原硅酸鈣在鋁酸鈉溶液三種溶

4、液成分中穩(wěn)定性強弱次序依次是：NaOH>>NaAl(OH)4>Na2CO3。 2)對原硅酸鈣在鋁酸鈉溶液中的行為進行的詳細研究表明：在鋁酸鈉溶液中，反應時間、調整液Al2O3濃度、反應溫度的變化對原硅酸鈣的分解影響顯著，而調整液苛性比和Na2CO3濃度的變化對原硅酸鈣的分解影響較??；提出Na2CO3與NaAl(OH)4共同存在時，會以“協(xié)同效應”促進原硅酸鈣的分解；基于質量守恒原理，計算了反應渣中鈉硅渣和鈣硅渣的含量，發(fā)現(xiàn)渣中鈣

5、硅渣的生成量遠大于鈉硅渣。 3)實驗研究了工業(yè)熟料的高濃度溶出規(guī)律，結果表明：保持較短的溶出時間(～10min)和較低的溫度(～75℃)能使溶出液中SiO2濃度保持較低水平而Al2O3溶出率可在較高水平；整體而言，熟料高濃度溶出過程Al2O3、SiO2行為受調整液游離Na2Ok濃度和Na2Oc濃度的影響較小，而受NaAl(OH)4濃度的影響則較大；控制適當?shù)娜艹鲞^程工藝條件，Al2O3溶出率可達到96％以上，溶出液SiO2濃度可