L2. TONG QUAN VE SAN XUẤT NHOM HIDROXIT
A, B là các hang số đặc trưng của phản ứng: A đặc trưng cho năng lượng hoạt
2.2. Các yéu tô ảnh hưởng đến quá trình khuấy phân hóa
* Nhiệt độ của dung dich aluminat.
* Nông độ dung dich aluminat.
® Tỉ số costic trong dung dịch trước va sau khi khuấy phân hóa.
* Độ nhớt của dung dịch.
* Số lượng và chất lượng môi.
* Thời gian va tốc độ khuấy.
* Các tạp chất hữu cơ
* Phương pháp khuấy phân hóa.
2.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Khi tăng nhiệt độ của dung dịch thì làm giám tốc độ phân hóa, và với thời gian
đã chọn thì thực thu ALO, sẽ giảm một cách tương ứng, làm nguội thi xảy ra quá trình
Khóa luận tốt nghiệp SVTH: V6 Thị Lam Hong
ngược lai, Nhiệt độ có anh hướng lớn đến thanh phan độ hat cia nhôm hidroxit, nhôm hidroxit có độ hạt bé nhất kết tủa ở 30” C, tức la khi tốc độ phân hóa lớn nhất.
2.2.2. Anh hướng của nòng độ dung dịch aluminat:
Khi chọn nông độ của dung dịch aluminat dé tiên hành khuấy phân hỏa can
xuất phát từ những tính toán sau:
- Tỉ số costic của dung dịch nước cái phải cao hơn hoặc bằng 3.4; ở tỉ số này
thực thu Al,O, cao hơn 50%.
- Nhôm hiđroxit g6m chú yêu các hạt có kích thước tir 50-60 im.
- Nang suất thiết bị khuấy phân hóa > 15-20kg/m’ dung dịch (tinh trong một
ngảy đêm ).
Ti Vv
Giảm a, lam tăng tốc độ phân hóa dung dich aluminat, tăng thực thu Al;O;, tăng năng suất thiết bị phân hóa và chất lượng dung dich cái, các dung dịch nay ra khỏi thiết bị phân hóa có a, dung dich nước cái cao hơn. Giảm a, trong các dung dich có ảnh hướng tốt đến khuấy phân hóa chủ yếu trong các giờ đâu.
Sự phụ thuộc độ hạt của nhôm hiđroxit với a, không rõ lắm. Giảm a, thì khi
khuấy phân hóa sẽ kết tủa nhôm hiđroxit có độ hạt bé hơn. Có thé ngăn ngừa điều này bằng cách bắt đầu khuấy phân hóa với những dung dich nóng hơn bới vi tăng nhiệt độ ban đầu của dung dịch sẽ giúp cho sự phát triển các hạt hiđroxit.
Như vậy, tỉ sé costic có ảnh hưởng ngược nhau đến năng suất thiết bị phân hóa vả của octola. Nhưng năng suất của thiết bị phân hóa tăng nhanh hơn sự giảm năng suất của octola nếu thời gian hòa tách không được ting (vì lam giảm hoạt tính của dung dịch tuân hoản ): điều nay có thé tránh được bằng cách tăng nhiệt độ hòa tách.
Ví dụ a= 3,5 và 3 với nhiệt độ 220-225°C bôxit hòa tách tốt hơn là œ,= 4,3 và nhiệt độ 195 °C.
Do đó, bằng cách tăng nhiệt độ trong octola, có thé tăng mạnh năng suất của công đoạn khuấy phân hoa ma không làm hại đến công đoạn hòa tách.
2.2.4. Đô nhớt tương đối:
45
Khóa luận tốt nghiệp SVTH: Võ Thi Lam Hồng
Tang dO nhớt của dung dich làm ting tốc độ tạo thanh của các tâm mim, nhưng lại lam giảm tốc độ phát triển của chúng, còn giảm độ nhớt thì sẽ xáy ra hiện tượng
ngược lai,
Do đó có thé điều khién độ hạt cia nhôm hidroxit va tốc độ phân hóa của dung dich bang cách thay đổi độ nhớt của dung dịch.
.2.5. Cha và
Hoạt tinh cúa môi Al(OH); phụ thuộc vào thời gian va phương pháp bao quản môi, vào cấu trúc và độ hạt, hay là bề mặt riêng của môi, vào những điều kiện kết tủa môi,
trong đó có nhiệt độ... .
Hoạt tính của Al(OH); mới kết tủa dùng làm mỏi lớn hơn nhiều so với Al(OH); đã kết tủa lâu.
Tăng tỉ số mỏi làm tăng tốc độ phân hóa khi lượng môi it ( tỉ số mỗi <1), đổi với lượng mỗi nhiều (ti số mỗi >1) thì tốc độ phân hóa tăng rất chậm.
Vẻ độ hạt của nhôm hiđroxit, tỉ số môi lớn thì kích thước hạt lớn, còn khi hạ tỉ số mỏi thì kích thước của hạt giám.
Tỉ số môi tới hạn: Khi trộn mỗi không rửa vớidung dịch thì ngoải Al(OH);, môi còn mang theo một thé tích nào đó dung dich cái, làm thay đổi thành phần của dung dịch ban dau: nông độ Al;O; trong dung dịch giảm, còn œ, tăng. Ti số môi càng lớn thì
thành phần dung dịch thay đổi càng rồ rệt.
Trong những điều kiện như nhau, tăng tỉ số mdi làm ting tốc độ phân hóa dung dịch, nhưng ting a, lại làm giảm tốc độ này. Vi vậy nếu nghĩ rằng tốc độ phân hóa dung dịch luôn tầng với lượng môi dư là không đúng.
2.2.6. Thời gian và tốc độ khuấy:
Tốc độ khuấy trộn ít ảnh hưởng đến phân hóa dung dich, cường độ khuấy trộn lam tăng phan nao tốc độ phan hóa. Người ta khuay trộn huyền phù chi là để ngăn nhôm
hiđroxit lắng đọng.
Khóa luận lót nghiệp SVTH: Võ Thị Lam Hong
Tác hại của các chất hữu cơ sẽ được nói rd hơn ở phân suu.
Khử các tạp chất hữu cơ lam chậm tốc độ phân hỏa và làm mịn các hạt Al(OH):; thực hiện bằng cách cacbonat hóa từng phan dung dich. Khi cho khi cacbonic ở nhiệt độ 20-40°C đi qua dung dịch có mau nâu do các tạp chất hữu cơ thì sẽ kết tủa keo nhôm hiđroxit và dung dich mat mau đo kết tủa keo hap phụ các chất tạp. Sau khi tách kết tia có thẻ dùng quá trình cacbonat hỏa hoặc khuấy phân hỏa dung dich để được nhôm hiđroxit mau tring tuyết. song phương pháp nay làm trung hòa nhiều kiểm costic.
Hiện nay ở các xi nghiệp sản xuất theo phương pháp Bayer, các chất hữu cơ từ
dung dịch tuần hòan được khử theo natri cacbonat mau hung. Khi nung nóng natri cacbonat nảy tới 400°C thi thay các chat hữu cơ cháy đi và do lượng natri cacbonat trong
dung dịch tuần hòan không nhiều nên không đòi hỏi tốn kém.
Na;S có thé tích lũy trong dung địch aluminat khi xứ lý bôxit chứa lưu huỳnh,
cảng nhiều Na;S trong dung địch thi thực thu Al;O; cảng thấp, do nó bị thủy phân trong dung dịch nước, làm tăng a,, lam tăng tính bên vững của dung dich:
Na;S + HO > NaHS + NaOH
Các tạp chất như photphat, vanadat, molipdat, galat, sunfat... không gây ảnh hướng đến thực thu Al;O;; một số làm thay đổi kích thước hạt.
2.2.8. Phương pháp phân hóa:
Trong sản xuất, dung dịch aluminat được khuấy phân hóa gián đoạn cũng như liên tục. Thông thường các quá trình liên tục được chuộng hơn, nhưng khuấy phân hóa liên tục có nhược điểm là làm chậm quá trình phân hóa dung địch aluminat nên hầu hết các xưởng alumin déu dùng phương pháp khuấy phân hóa gián đoạn.