制備氫氧化物沉淀的原理分析及應(yīng)用-全文預(yù)覽
【正文】 → 3CaO?Al2O3?x SiO2?(62x)H2O↓+2(1+x)NaOH 分解： 2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH 中國(guó)堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的主要技術(shù)成就是：在熟料燒成中采用低堿比配方，在熟料溶出工藝中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出時(shí)的副反應(yīng)損失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分別達(dá)到94～96%和92～94%。溶出熟料得到的鋁酸鈉溶液經(jīng)過專門的脫硅過程，SiO2O形成水合鋁硅酸鈉(稱為鈉硅渣)或水化石榴石3CaO?Al2O3?xSiO2?(6－2x)H2O沉淀(其中x≈),而使溶液提純。 堿石灰燒結(jié)法 適用于處理高硅的鋁土礦，將鋁土礦、碳酸鈉和石灰按一定比例混合配料，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒結(jié)成由鋁酸鈉(Na2O?Al2O3)、鐵酸鈉(Na2O?Fe2O原硅酸鈣（2CaO?SiO2）和鈦酸鈉（CaO?TiO2組成的熟料。因?yàn)樵诎荻ǖ娜艹鲞^程中，SiO2轉(zhuǎn)變成方鈉石型的水合鋁硅酸鈉(Na2O?Al2O3??nH2O)，隨同赤泥排出。 圖1現(xiàn)代拜耳法的主要進(jìn)展在于：①設(shè)備的大型化和連續(xù)操作；②生產(chǎn)過程的自動(dòng)化；③節(jié)省能量，例如高壓強(qiáng)化溶出和流態(tài)化焙燒；④生產(chǎn)砂狀氧化鋁以滿足鋁電解和煙氣干式凈化的需要。溶液與殘?jiān)ǔ嗄啵┓蛛x后，降低溫度，加入氫氧化鋁作晶種,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間攪拌,鋁酸鈉分解析出氫氧化鋁，洗凈,并在950～1200℃溫度下煅燒，便得氧化鋁成品。（燒堿即為氫氧化鈉） 在上面的電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中，電解產(chǎn)物之間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如NaOH溶液和Cl2能反應(yīng)生成NaClO、H?和Cl?混合遇火能發(fā)生爆炸。我們假設(shè)此時(shí)溶液的pH為a，那么Fe(OH)3與H+的反應(yīng)就只能在H+濃度更大，即pH＜a的情況下發(fā)生。這個(gè)不難理解。對(duì)此,往往可能產(chǎn)生,一種誤解,以為兩性氫氧化物只能存在于中性介質(zhì)中。即在溶液中既能電離成氫氧離子OH、又能電離成氫離子H+的氫氧化物。圖中很明顯地表示了各種金屬離子的相對(duì)水解沉淀性能，即從左到右金屬水解沉淀的趨勢(shì)減弱。函數(shù)關(guān)系（6）可繪成沉淀圖。一些常見金屬氫氧化物的溶度積及沉淀的pH值列在下表中。 內(nèi)容氫氧化物沉淀原理除少數(shù)堿金屬外，大多數(shù)金屬的氫氧化物都屬難溶化合物。 背景在沉淀溶解平衡的實(shí)驗(yàn)中，制備了部分的氫氧化物沉淀。制備氫氧化物沉淀的原理分析及應(yīng)用完成日期：2011/10/16作者：王明粲 閔閣 張洋宇 趙靜賢 傅紹恒 摘要 在水溶液中配置氫氧化物沉淀時(shí)，溶液的pH會(huì)有差異。因此，在濕法冶金實(shí)踐中，最常用的金屬沉淀法是中和水解生成難溶氫氧化物沉淀。本次討論，著重在于研究氫氧化物沉淀的產(chǎn)生機(jī)理,以及探討氫氧化物的制備和應(yīng)用。若規(guī)定 ＝1mol∕L時(shí)為開始沉淀， ＝10－5mol∕L時(shí)為沉淀完全，則由上式可求出相應(yīng)于金屬氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH值。比較式（6）與式（4）可知lgK＝lgKsp－nlgKw。由圖可以很直觀地判斷金屬的溶解行為，線的左面區(qū)域?yàn)榻饘匐x子留在溶液中的條件，線的右面區(qū)域?yàn)榻饘匐x子沉淀為氫氧化物的條件。兩性氫氧化物 定義：遇強(qiáng)酸呈堿性、遇強(qiáng)堿呈酸性的氫氧化物。和Zn(OH):,既能溶于酸、又能溶于堿。不同金屬的堿性氫氧化物與H+的反應(yīng)是要求不同H+濃度的，氫氧化物的堿性越強(qiáng)（或者說對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子的水解程度越低），要求的H+濃度就越低。當(dāng)加入的NaOH達(dá)到一定程度時(shí)，水解生成的Fe(OH)3達(dá)到了一定的量時(shí)，F(xiàn)e(OH)3便會(huì)沉淀。工業(yè)上利用2NaCl+2H?O===電解====2
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