【正文】 實(shí)驗(yàn)還表明，上述三種消泡劑對氧化鋁廠各主要工序有益無害。其在鋁酸鈉溶液中保持 3600 小時(shí)而消泡性能完全不變。Р Г Чернова 等研究了多種有機(jī)物質(zhì)在濃鋁酸鈉溶液中的消泡性能，從中篩選出下列幾種被認(rèn)為是最好的消泡劑：鄰苯二甲酸二丁脂，C6H4（CO2C4H9）2，氨基石臘，有機(jī)硅溶液， 這些消泡 劑效果良好，用量少，在生產(chǎn)條件下與堿液長期接觸而不喪失其消泡性能。工業(yè)試驗(yàn)表明，添加 C3C17 仲醇于鋁土礦細(xì)磨和種分工序，可大大減少泡沫的生成，而其消耗量僅為 溶液的 %（按體積計(jì)）。工業(yè)試驗(yàn)表明，其效果不次于三丁氧乙基磷酸鹽。國外某些公司和廠家采用消泡劑效果良好，如彼施涅公司采用三丁氧乙基磷酸鹽。用結(jié)晶法排除草酸鈉前，溶液常經(jīng)過一個(gè)蒸發(fā)濃縮過程，溶液被加熱到高溫， 這 有利于穩(wěn)定劑的熱分解。否則，它將阻礙草酸鈉的排除，而提高草酸 鈉穩(wěn)定發(fā)生性帶來的利益將喪失。如果一個(gè)氧化鋁廠他鋁 土礦進(jìn)入流程中的草酸鈉量不大，則可不需要設(shè)置草酸 鈉排除系統(tǒng)。但是，在拜耳法的流程中的某些點(diǎn)上，草酸鈉沉淀析出（從而利于它的排出）仍然是重要的。而無明顯的副作用。草酸鈉穩(wěn)定度是以其在一定條件下，溶液中不致發(fā)生自發(fā)結(jié)晶析出草酸鈉的最高濃度作為衡量尺度的。如前所述，草酸鈉是嚴(yán)重危害種分過程的一種雜質(zhì)，大多數(shù)拜耳法廠均采取從溶液中將其排除的方法，但通常要為此付出較大的費(fèi)用。俄羅斯博戈斯洛夫鋁廠（并聯(lián)法）從 1993 年 3 月起在種分工序采用晶體成長修飾劑（MPK） [66]這是 Hалко Кэмикал 公司生產(chǎn) 的一種有機(jī)試劑，它可以強(qiáng)化晶種附聚，減少新晶核生成，提高氫氧化鋁晶體長 大速度，并可阻礙草酸 鈉與其它有機(jī)物與氫氧化鋁其沉淀，在保證氫氧化鋁粒度．強(qiáng)度及雜質(zhì)含量的情況下，提高 Al2O3產(chǎn)出率，在工業(yè)條件下，修飾劑添加量多少，Al 2O3產(chǎn)出率提高了 13Kg/m3，當(dāng)添加量 為 1525%時(shí)，產(chǎn)品中細(xì)粒子 (10 和20 μ)的數(shù)量減少一半，產(chǎn) 品粒度穩(wěn)定，種分過程氫氧化鋁粒度周期性 變化 敏感性降低。Gnyra 及 Lever 等也研究了用臭氧 處理拜耳母液 [5]用含 %O3 的氧氣通過含有機(jī)碳 1012g/L 的拜耳母液，從溶液中結(jié)晶出粗大的 Na2C2O4針25狀結(jié)晶，并有部分有機(jī)碳氧化成 Na2CO3,母液從棕黑色 變成淡色，不再產(chǎn)生泡沫。但此法關(guān)鍵在于降低電耗，Gnyra 等對這一方法持否定意見。用 MnO2礦處理蒸發(fā)母液，由于某些有機(jī)物被 MnO2 部分地氧化而生成草酸鈉，例如：3MnO2 +RCHOHCOONa +NaOH—Mn3O4 +NaC2O4 + H2O +ROH式中 R 代表脂肪烴或芳香烴基團(tuán)經(jīng)濟(jì)評價(jià)表明，將少部分母液用 MnO2礦處理，而后排除草酸鈉是最可的方案。而 Fe2O3，CaO,TiO2 含量還有降低。當(dāng) MnO2礦用量 為 50g/L 時(shí)， 處理后溶液的種分產(chǎn)出率僅提高約2g/L，從經(jīng)濟(jì) 上的可行性看，這可能是不夠的。但不如 處理種分原液時(shí)顯著。但是在生產(chǎn)上 MnO2礦處理種分原液不可行的，因?yàn)橐?jīng)過一個(gè)提高溫度再降低溫度的過程。首先用種分原液進(jìn)行 MnO2礦處理。但是這對處 理后的溶液種分指標(biāo)的影響卻沒有研究過。但迄今為止，大多數(shù)致力于有機(jī)物問題的論述均著眼于排除全部有機(jī)物，如果把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到選擇性地氧化溶液中的某些有害物質(zhì)，則有可能比以往確定的溫度（＞200℃）更低的條件下進(jìn)行拜耳法溶液的 MnO2礦處理。作者認(rèn)為，單獨(dú)分出一小部分母液用 MnO2 排除去有機(jī)物的方法適用于所有的拜耳法廠，而且可以采用高的MnO2 添加量，容易回收重復(fù)利用。而采用低礦量則也有直接氧化有機(jī)物為 Na2CO3 以及加速有機(jī)物的降解反應(yīng)。 和 [59]進(jìn)行了在鋁土礦溶出過程中添加 MnO2礦及用MnO2 礦處理種分母液的進(jìn)一步研究， 實(shí)驗(yàn)仍然表明，為取得有機(jī)物氧化的好效果，必須高溫、高礦量（MnO 2 添加量）。但這一方案受制于高溫溶出的拜耳法廠的溶出溫度與時(shí)間，對于采用高溫溶出的拜耳法廠是有利的，因?yàn)榈陀?200℃時(shí)，沒有明顯的氧化反應(yīng)，而在 250℃浸出時(shí)，能有效地除去有機(jī)物。但要增加 設(shè)備。上述方案的優(yōu)點(diǎn)是 MnO2礦回收容易，便于多次循環(huán) 使用。用 MnO2 氧化拜耳法溶液中有機(jī)物有多種可能的方式。MnO2礦是比較便宜而又穩(wěn)定的氧化劑。溫度是最主要的因素，在 240℃用 MnO2 礦處理，效果遠(yuǎn)好于 190℃，用 礦量也是主要的因素，隨眷 MnO2 用量的增加，氧化效果顯著提高。試驗(yàn)證明， MnO2對 草酸鈉．甲酸 鈉．乙酸鈉．腐植酸鈉有良好的氧化效果。對于用 MnO2礦氧化拜耳法溶液中有機(jī)物的研究頗多。文獻(xiàn) [39]了論述了有機(jī)物濕法氧化及采用銅鹽催化劑的一些問題。N Brown[56]以結(jié)晶硫酸銅（CuSO ）為催化劑 ，在管道溶出器內(nèi)對兩個(gè)拜耳法廠的溶液進(jìn)行了有機(jī)物氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，試驗(yàn)規(guī)模包括小型試驗(yàn)及試驗(yàn)廠試驗(yàn)。但是有機(jī)物的氧化反應(yīng)除非氧化率很高，否則會產(chǎn)生中間化合物草酸鈉，結(jié)果使氧化后的溶液中的草酸鈉含量反而提高。. Foster 等（凱撒鋁和化學(xué)公司）針對 Gramercy 鋁廠（高溫溶出一水鋁21土礦）進(jìn)行的濕法氧化試驗(yàn) [55]以除去溶液中腐殖酸鹽有機(jī)物證明是有效的。溶出時(shí)產(chǎn)生的廢氣中除含有氮?dú)夂图淄橥猓饕€含有氫 [6] 等認(rèn)為濕式空氣氧化（用 O2 或壓縮空氣）首先是破壞有機(jī)物中危害最大的腐殖酸，破壞程度隨著反應(yīng)溫度和氧的分壓的提高而增加。西德聯(lián)合鋁業(yè)公司（VAW）研究出用氧氣在管道溶出器內(nèi)濕法氧化拜耳法溶液中的有機(jī)碳的方法已成功在 Stade 氧化鋁廠應(yīng)用多年。 氧化法 氧化法是使工業(yè)溶液中的有機(jī)物部分地氧化為碳酸鈉，另一部分氧化成低分子量有機(jī)鈉鹽，后者（草酸鈉除外）對拜耳法生產(chǎn)的危害通常比其原來的高分子有機(jī)物要小得多。這一方法是基于以下反應(yīng)Na2C2O4 +2R H==H2C2O4 + R Na樹脂的再生采用 510%的稀 H2SO4R Na + HX==R H + Na X在采用 H2SO4 的情況下，X 代表 SO42－ ，再生反應(yīng)生成的 Na2SO4 作為副產(chǎn)品。 等曾試驗(yàn)了幾種陽離子聚合物和再生方法，但證明都不經(jīng)濟(jì)。但一些研究人員對上述方法持否定意見，因?yàn)殛栯x子聚合物昂貴，在通常的用量情況下，只能除去少部分有機(jī)物，采用大劑量（ 50g/L）效果才好，但不 經(jīng)濟(jì)。前蘇聯(lián)對用離子交換樹脂吸附有機(jī)物進(jìn)行了較多的研究 [51，52]。再生后得到的鋁酸鎂對吸附 COS 是很有效的。只有當(dāng)鎂化合物能夠再生循環(huán)使用或者有很可靠的用途時(shí)，采用鎂化合物排除拜耳法中的有機(jī)物才有可能。對“尼”廠蒸發(fā)母液而言，適宜的作業(yè)條件為：添加量（以 MgO 計(jì)）15～30g/l，處理時(shí)間 30～ 60min，溫度 60～80℃。吸附劑用量是決定COS 吸附量的首要因素，而溫度和 時(shí)間對吸附效果的影響小。19Yury 等對用鎂化合物（氧化鎂、氫氧化鎂及鋁酸鎂等）排除“尼”廠及澳大利亞拜耳法蒸發(fā)母液中的有機(jī)物進(jìn)行了研究 [449]。烏克蘭的尼古拉也夫氧化鋁廠蒸發(fā)母液中總有機(jī)物為 ～，其中主要為高分子化合物（HMC）、 羧酸（CA）及酚（H），而 HMC 對該廠溶液中有機(jī)物總量及溶液顏色均起著首要作用，如前所述，帶顏 色的有機(jī)物給拜耳法生產(chǎn)造成很多困難。德國另外一個(gè)廠使用此法也收到了良好的效果，在一定條件下可使用價(jià)格較低的煅燒白云石，其附加優(yōu)點(diǎn)是不帶入其它陰離子。該廠從 1974 年使用該法后，生成明顯改善， 經(jīng)濟(jì)效益顯著。德國 [47]Ludwigshafen 氧化鋁廠將 MgSO4文獻(xiàn)中報(bào)道了用多種鎂化合物凈化種分蒸發(fā)母液中有機(jī)物的方法。試驗(yàn)表明，從活性炭、18ESP（氫氧化鋁電收塵收集的爐灰）、氧化鈣和氧化鎂中選擇兩種吸附劑是最為有效的，而出乎意料的是，活性炭與 ESP 爐灰兩種吸附劑組合使用效果最好，雖然 ESP 爐灰單獨(dú)使用對 草酸鈉的排除效果很小。加入多種吸附劑時(shí)，它們對于不同類型的有機(jī)物 穩(wěn)定劑將有不同的吸附能力，從而從溶液種排除更多的這些草酸鈉穩(wěn)定劑，恢復(fù)草酸鈉晶種的活性。作者進(jìn)一步的研究表明，當(dāng)使用兩種或兩種以上的吸附劑時(shí)，由于其協(xié)同效應(yīng)，草酸鈉的沉淀析出可以得到進(jìn)一步強(qiáng)化。nH2O（Hydrocalumite）。nH2O（Hydrotalcite）、Ca2Al(OH)7氫氧化物復(fù)合物為Mg2Al(OH)7 與 的研究 [4446]表明層狀雙氫氧化物（layered double hydroxides）和活性炭具有從拜耳法溶液中排除有機(jī)物的能力，并從而導(dǎo)致草酸鈉從所處理的溶液中析出過程的強(qiáng)化。 報(bào)道了加鋁（Alcan）OURO Preto 氧化鋁廠草酸鈉排除系統(tǒng)的改進(jìn)情況 [43]。在所實(shí)驗(yàn)的醇類中，甲醇對降低拜耳法溶液中的草酸鈉含量（降低其溶解度）最有效，乙醇次之，丁醇作用最小。Al2O3 回收工17藝復(fù)雜，包括結(jié)晶液固分離及煅燒等工序。種分母液經(jīng)蒸發(fā)或不經(jīng)蒸發(fā)而添加較大量的草酸鈉晶種，均可使溶液中的草酸鹽結(jié)晶析出，這一方法在國外某些拜耳法廠采用，如 San Ciprian 氧化鋁廠采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，以控制溶液中雜質(zhì)，主要是碳酸鈉和草酸鈉 [41]，從19821983 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，每月排除的草酸鈉達(dá)數(shù)十噸。采用高晶種比的拜耳法廠的氫氧化鋁洗液中含有較多的有機(jī)物，其中大部分為草酸鈉，可用蒸發(fā)濃縮的方法將其結(jié)晶析出。文獻(xiàn)[4]還指出，該法的主要缺點(diǎn)除費(fèi)用高外，還有操作困難，工作 環(huán)境不好等問題，但 這些現(xiàn)都已獲得解決 [40]。溶液煅燒法幾乎可以完全破壞其中的有機(jī)物，同時(shí)也回收了有機(jī)鈉鹽中的鈉幾碳酸鈉，也沒有由于環(huán) 境污染而需要處理的廢渣，但是這一方法投資大，費(fèi)用高 [5]。草酸鈉在≥ 900℃下煅燒分解率≥96% （生成鋁酸鈉）。研究表明，煅燒溫度不能低于 850℃，以保證生成鋁酸鈉 的反應(yīng)速度。拜耳法廠排除的草酸鈉常常棄置以致引起環(huán)境污染問題，同時(shí)也造成其中鋁16和鈉的損失。美鋁（Alcoa）的 Kwinana 等氧化鋁廠采用溶液煅燒溫度為 816～1093℃。日本某廠 1979 年開始用此法除有機(jī)物 [36]，用氫氧化鋁與種分母液混合（保持 Al2O3/Na2O 分子比略高于 1），經(jīng)蒸發(fā)、干燥后，在 1000℃煅燒 1 小時(shí)，使溶液中有機(jī)物鹽分解，并與氧化鋁反應(yīng)生成固體鋁酸鈉，而后進(jìn)行溶出。使用初期，種分母液蒸發(fā)后即直接送往“煅燒爐”，導(dǎo)致全部苛性堿碳酸化，而后，曾采用母液與細(xì)粒氫氧化鋁混合煅燒，顯然這一方法有其缺點(diǎn)，最后使用磨細(xì)的鋁土礦作為苛化劑，煅燒產(chǎn)物主要由鋁酸鈉、 鐵酸鈉組成，必 須浸出。 溶液（或料漿）煅燒法 此法已在日本、加拿大、美國與匈牙利等國的某些拜耳法廠采用。各種方法所處理的有機(jī)物種類也有不同，有的主要用于除去草酸鈉，有的則主要針對高分子有機(jī)物。每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。這些方法可單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合使用。三、有機(jī)物