工程科学学报，第40卷，第1期：51-58,2018年1月 Chinese Journal of Engineering,Vol.40,No.I:51-58,January 2018 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2018.01.007;http://journals.ustb.edu.cn 铝酸钠溶液种分过程中草酸钠结晶析出的行为 范尚网，陈文汨，梁高杰 中南大学治金与环境学院，长沙410083 ☒通信作者，E-mail:csus@163.com 摘要拜耳法氧化铝生产过程中，草酸钠在铝酸钠溶液晶种分解工序造成诸多负面影响.本文对种分过程草酸钠结晶析出 的行为进行研究.用含草酸钠的合成和工业铝酸钠溶液分别进行分解实验，考察草酸钠对分解产物粒度和形貌的影响，并对 草酸钠的结晶习性、草酸钠与氢氧化铝之间的相互作用规律进行探究.结果表明，草酸钠在氢氧化铝表面或颗粒间隙结晶析 出，使氢氧化铝二次成核增加，并严重阻碍氢氧化铝的附聚，这是其造成产品氢氧化铝粒度细化的主要原因. 关键词铝酸钠溶液：晶种分解：草酸钠：粒度 分类号TF821 Behavior of sodium oxalate in seeded precipitation process of sodium aluminate solution FAN Shang,CHEN Wen-mi,LIANG Gao-jie School of Metallurgy and Environment,Central South University,Changsha 410083.China Corresponding author,E-mail:csus@163.com ABSTRACT Sodium oxalate has negative effects on alumina produced by the Bayer process.The behavior of sodium oxalate in the seeded precipitation process of a sodium aluminate solution was investigated.The particle size and morphology of crystallization,as well as the crystal habit of sodium oxalate,and the interaction between sodium oxalate and gibbsite in synthetic or industrial sodium alumi- nate solutions were also investigated.The results show that sodium oxalate precipitates on the surface or gibbsite clearance,such that the secondary nucleation of gibbsite increases,and the agglomeration of gibbsite is seriously hindered.This is considered as the main cause of gibbsite refinement. KEY WORDS sodium aluminate solution;seeded precipitation;sodium oxalate;granularity 目前氧化铝生产的主流工艺是拜耳法.铝土矿 分复杂，杂质含量高，其中的草酸钠处于过饱和状 中腐殖酸类的高分子有机物在溶出过程中进入溶 态，平衡浓度、结晶产物的颗粒尺寸和形貌与合成溶 液，其中有一部分转化为草酸钠-).草酸钠在拜耳 液相比存在显著差异.目前对工业铝酸钠溶液分解 循环中不断累积，对生产造成一系列负面影响[4). 过程中草酸钠析出规律的认识较为模糊.本文对铝 草酸钠在晶种分解工序析出，严重影响种分氢氧化 酸钠溶液分解过程中种分产物的粒度，以及合成和 铝产品的质量6].析出的草酸钠晶体在晶种过滤工工业铝酸钠溶液中草酸钠和氢氧化铝晶体的宏观和 序堵塞立盘过滤机的滤布，降低了滤布的透气率以 微观形貌进行考察，研究草酸钠的结晶习性、草酸钠 及吸附的滤饼厚度，导致滤液产出率大幅下降. 与氢氧化铝之间的相互作用规律，以求明晰氧化铝 先前关于草酸钠问题的研究比较多，主要聚焦 工业生产中草酸钠结晶析出的行为和机理，找出草 于去除草酸钠的方法[-].相关理论研究主要是在 酸钠影响产品氢氧化铝粒度的原因，为消除或降低 合成铝酸钠溶液中进行1-2】，而工业铝酸钠溶液成 草酸钠的危害提供指导. 收稿日期：2017-05-15工程科学学报,第 40 卷,第 1 期:51鄄鄄58,2018 年 1 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 40, No. 1: 51鄄鄄58, January 2018 DOI: 10. 13374 / j. issn2095鄄鄄9389. 2018. 01. 007; http: / / journals. ustb. edu. cn 铝酸钠溶液种分过程中草酸钠结晶析出的行为 范 尚苣 , 陈文汨, 梁高杰 中南大学冶金与环境学院, 长沙 410083 苣通信作者, E鄄mail:csus@ 163. com 摘 要 拜耳法氧化铝生产过程中,草酸钠在铝酸钠溶液晶种分解工序造成诸多负面影响. 本文对种分过程草酸钠结晶析出 的行为进行研究. 用含草酸钠的合成和工业铝酸钠溶液分别进行分解实验,考察草酸钠对分解产物粒度和形貌的影响,并对 草酸钠的结晶习性、草酸钠与氢氧化铝之间的相互作用规律进行探究. 结果表明,草酸钠在氢氧化铝表面或颗粒间隙结晶析 出,使氢氧化铝二次成核增加,并严重阻碍氢氧化铝的附聚,这是其造成产品氢氧化铝粒度细化的主要原因. 关键词 铝酸钠溶液; 晶种分解; 草酸钠; 粒度 分类号 TF821 收稿日期: 2017鄄鄄05鄄鄄15 Behavior of sodium oxalate in seeded precipitation process of sodium aluminate solution FAN Shang 苣 , CHEN Wen鄄mi, LIANG Gao鄄jie School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China 苣Corresponding author, E鄄mail: csus@ 163. com ABSTRACT Sodium oxalate has negative effects on alumina produced by the Bayer process. The behavior of sodium oxalate in the seeded precipitation process of a sodium aluminate solution was investigated. The particle size and morphology of crystallization, as well as the crystal habit of sodium oxalate, and the interaction between sodium oxalate and gibbsite in synthetic or industrial sodium alumi鄄 nate solutions were also investigated. The results show that sodium oxalate precipitates on the surface or gibbsite clearance, such that the secondary nucleation of gibbsite increases, and the agglomeration of gibbsite is seriously hindered. This is considered as the main cause of gibbsite refinement. KEY WORDS sodium aluminate solution; seeded precipitation; sodium oxalate; granularity 目前氧化铝生产的主流工艺是拜耳法. 铝土矿 中腐殖酸类的高分子有机物在溶出过程中进入溶 液,其中有一部分转化为草酸钠[1鄄鄄3] . 草酸钠在拜耳 循环中不断累积,对生产造成一系列负面影响[4鄄鄄5] . 草酸钠在晶种分解工序析出,严重影响种分氢氧化 铝产品的质量[6] . 析出的草酸钠晶体在晶种过滤工 序堵塞立盘过滤机的滤布,降低了滤布的透气率以 及吸附的滤饼厚度,导致滤液产出率大幅下降. 先前关于草酸钠问题的研究比较多,主要聚焦 于去除草酸钠的方法[7鄄鄄10] . 相关理论研究主要是在 合成铝酸钠溶液中进行[11鄄鄄12] ,而工业铝酸钠溶液成 分复杂,杂质含量高,其中的草酸钠处于过饱和状 态,平衡浓度、结晶产物的颗粒尺寸和形貌与合成溶 液相比存在显著差异. 目前对工业铝酸钠溶液分解 过程中草酸钠析出规律的认识较为模糊. 本文对铝 酸钠溶液分解过程中种分产物的粒度,以及合成和 工业铝酸钠溶液中草酸钠和氢氧化铝晶体的宏观和 微观形貌进行考察,研究草酸钠的结晶习性、草酸钠 与氢氧化铝之间的相互作用规律,以求明晰氧化铝 工业生产中草酸钠结晶析出的行为和机理,找出草 酸钠影响产品氢氧化铝粒度的原因,为消除或降低 草酸钠的危害提供指导