范尚等：铝酸钠溶液种分过程中草酸钠结晶析出的行为 .53 对洗涤前的滤饼中-5、-10、-20um等细粒 图1和图2对比可知，草酸钠添加浓度提高后， 子特征粒度累积分布做图，见图1. 细粒子数都明显增加.热水洗涤后测定的细粒子数 3 增加幅度较小，这是因为洗涤时原滤饼中的草酸钠 晶体溶解于热水中，与不溶于水的氢氧化铝分离 30 一-5m ◆--10μm 2.2草酸钠对结晶产物宏观形貌的影响 ▲-20m 模拟工业生产晶种分解过程，对结晶产物沉降 15 过程的形态进行考察.将工业溶液调配液加入氢氧 化铝晶种600gL1,进行分解实验.将分解后的浆 液取出，置于沸水浴的沉降管中保温沉降.通入空 气，并观察泡沫情况.发现通气过程泡沫较少，且易 破灭.不同草酸钠添加质量浓度的样品，其泡沫数 量、大小和保持时间无明显差异.但不同草酸钠添 4 8 12 加质量浓度的样品，结晶产物的表观体积存在显著 草酸钠添加质量浓度g·L-少 差异.如图3所示 图1草酸钠对滤饼细粒子累积粒度分布的影响（洗涤前） Fig.1 Effect of sodium oxalate on small particles(before washing) 随着草酸钠添加质量浓度的提高，滤饼中（洗 涤前)-5、-10、-20μm等细粒子特征粒度的占比 越来越高，细粒子数明显增多.当草酸钠添加浓度 由0增加到12g·L-,小于10um的粒子占比由 0.67%增加到16.44%，增加了15.77%.小于20 m的粒子占比由2.61%增加到21.74%，增加了 19.03%. 对洗涤后的滤饼中-5、-10、-20um等细粒 图3结品产物沉降照片.(a)不添加草酸钠：(b)添加8gL1草 子特征粒度累积分布做图，见图2. 酸钠 Fig.3 Image of crystallization:(a)without sodium oxalate ;(b) with addition of 8g sodium oxalate 一-5μm 15 。一-10m 没有额外添加草酸钠的样品结晶产物颗粒大小 ▲一-20μm 较均一，色泽相近，无明显分层.添加草酸钠8g· L的样品结晶产物大小不均一，上层存在大量针形 10 絮状物，色泽较深，明显与未添加草酸钠的样品不 同.添加草酸钠的结晶产物的沉降压缩性能显著下 降，浆液底流密度小，表观体积比未添加草酸钠的样 品大30%.析出的针状草酸钠晶体支撑着六角柱状 的氢氧化铝品体，存在较大缝隙，底流中铝酸钠溶液 8 多，表观体积大 草酸钠添加质量浓度(g·L少 滤饼用热水洗涤前后的滤饼照片分别见图4， 图2草酸钠对滤饼细粒子累积粒度分布的影响（洗涤后） 实验条件和2.1节中表1相同. Fig.2 Effect of sodium oxalate on small particle size after washing) 滤饼洗涤前，草酸钠添加浓度越高，滤饼颜色越 随着草酸钠添加质量浓度的提高，滤饼中（洗 深，而洗涤后滤饼颜色明显变浅，说明使氢氧化铝染 涤后)-5、-10、-20μm等细粒子特征粒度的占比 色的物质可以被热水带走.出现此现象的原因是草 同样越来越高.当草酸钠添加质量浓度由0增加到 酸钠夹杂的部分带色有机物溶于热水，与氢氧化铝 12g·L-',小于10m的粒子占比由0.86%增加到 分离. 4.96%,增加了4.10%.小于20um的粒子占比由 此外未添加草酸钠的滤饼表面相对平整和致 2.34%增加到11.33%，增加了8.99%. 密，而添加草酸钠的滤饼表面粗糙和疏松.这是由范 尚等: 铝酸钠溶液种分过程中草酸钠结晶析出的行为 对洗涤前的滤饼中 - 5、 - 10、 - 20 滋m 等细粒 子特征粒度累积分布做图,见图 1. 图 1 草酸钠对滤饼细粒子累积粒度分布的影响(洗涤前) Fig. 1 Effect of sodium oxalate on small particles(before washing) 随着草酸钠添加质量浓度的提高,滤饼中(洗 涤前) - 5、 - 10、 - 20 滋m 等细粒子特征粒度的占比 越来越高,细粒子数明显增多. 当草酸钠添加浓度 由 0 增加到 12 g·L - 1 ,小于 10 滋m 的粒子占比由 0郾 67% 增加到 16郾 44% ,增加了 15郾 77% . 小于 20 滋m 的粒子占比由 2郾 61% 增加到 21郾 74% ,增加了 19郾 03% . 对洗涤后的滤饼中 - 5、 - 10、 - 20 滋m 等细粒 子特征粒度累积分布做图,见图 2. 图 2 草酸钠对滤饼细粒子累积粒度分布的影响(洗涤后) Fig. 2 Effect of sodium oxalate on small particle size (after washing) 随着草酸钠添加质量浓度的提高,滤饼中(洗 涤后) - 5、 - 10、 - 20 滋m 等细粒子特征粒度的占比 同样越来越高. 当草酸钠添加质量浓度由 0 增加到 12 g·L - 1 ,小于 10 滋m 的粒子占比由 0郾 86% 增加到 4郾 96% ,增加了 4郾 10% . 小于 20 滋m 的粒子占比由 2郾 34% 增加到 11郾 33% ,增加了 8郾 99% . 图 1 和图 2 对比可知,草酸钠添加浓度提高后, 细粒子数都明显增加. 热水洗涤后测定的细粒子数 增加幅度较小,这是因为洗涤时原滤饼中的草酸钠 晶体溶解于热水中,与不溶于水的氢氧化铝分离. 2郾 2 草酸钠对结晶产物宏观形貌的影响 模拟工业生产晶种分解过程,对结晶产物沉降 过程的形态进行考察. 将工业溶液调配液加入氢氧 化铝晶种 600 g·L - 1 ,进行分解实验. 将分解后的浆 液取出,置于沸水浴的沉降管中保温沉降. 通入空 气,并观察泡沫情况. 发现通气过程泡沫较少,且易 破灭. 不同草酸钠添加质量浓度的样品,其泡沫数 量、大小和保持时间无明显差异. 但不同草酸钠添 加质量浓度的样品,结晶产物的表观体积存在显著 差异. 如图 3 所示. 图 3 结晶产物沉降照片郾 (a)不添加草酸钠;(b)添加8 g·L - 1草 酸钠 Fig. 3 Image of crystallization: ( a) without sodium oxalate ; ( b) with addition of 8 g·L - 1 sodium oxalate 没有额外添加草酸钠的样品结晶产物颗粒大小 较均一,色泽相近,无明显分层. 添加草酸钠 8 g· L - 1的样品结晶产物大小不均一,上层存在大量针形 絮状物,色泽较深,明显与未添加草酸钠的样品不 同. 添加草酸钠的结晶产物的沉降压缩性能显著下 降,浆液底流密度小,表观体积比未添加草酸钠的样 品大 30% . 析出的针状草酸钠晶体支撑着六角柱状 的氢氧化铝晶体,存在较大缝隙,底流中铝酸钠溶液 多,表观体积大. 滤饼用热水洗涤前后的滤饼照片分别见图 4, 实验条件和 2郾 1 节中表 1 相同. 滤饼洗涤前,草酸钠添加浓度越高,滤饼颜色越 深,而洗涤后滤饼颜色明显变浅,说明使氢氧化铝染 色的物质可以被热水带走. 出现此现象的原因是草 酸钠夹杂的部分带色有机物溶于热水,与氢氧化铝 分离. 此外未添加草酸钠的滤饼表面相对平整和致 密,而添加草酸钠的滤饼表面粗糙和疏松. 这是由 ·53·