1、铝土矿溶出的主要反应
1)氧化铝的溶出
一般采用加温加压溶出,根据矿石的种类不同,压力和温度也不同。
三水铝石: Al2O3.3H2O + 2NaOH 大于1000C 2 NaAl(OH)4
一水软铝石:Al2O3.H2O + 2NaOH + 2H2O 大于2000C 2NaAl(OH)4
一水硬铝石:Al2O3.H2O + 2NaOH + 2H2O 大于2400C 2NaAl(OH)4
2)杂质的溶出
除铝溶出外,矿石中的硅酸盐及其氧化物也将与氢氧化钠生成硅酸钠进入溶液。
A. 硅的溶出
Al2O3.2SiO2.2H2O +NaOH Na2SiO3 + NaAl(OH)4
SiO2 +NaOH Na2SiO3+ H2O
a. 脱硅反应
溶液中硅酸钠又会与铝酸钠反应生成溶解度比较小的水合铝硅酸钠(称霞石)沉淀:
2Na2SiO3 + 2NaAl(OH)4 + 2H2O Na2O.Al2O3.2SiO2.nH2O +2NaOH
这一反应也叫脱硅反应,在脱硅反应中因有氧化铝和氧化钠参与反应,造成碱损和铝的溶出率 降低。说明硅是主要有害杂质。 在处理一水硬铝石时,因温度较高,硅溶出量较多,为减少碱损失,通常加入3~7% CaO,使 硅与钙生成水合铝硅酸钙(水合石榴石)3CaO.Al2O3.nSiO2(6-2n)H2O,但不能消除氧化铝的 损失。 b. 氧化铝的理论溶出率
根据霞石的分子组成可知,1kg SiO2要结合0.85kg Al2O3损失到赤泥中,氧化铝的理论溶出率 中A/S为铝硅比。 多数情况下,铝土矿高压溶出的脱硅产物的组成为Na2O.Al2O3.1.7SiO2.nH2O ,这时1.0 kg SiO2要结合1.0 kg Al2O3 损失到赤泥中,所以有的则采用这种组成的关系来计算氧化铝的理 论溶出率。