1 铝工业发展简史 1
1.1 铝工业概况 1
1.1.1 金属铝产量和需求量预测 1
1.1.2 氧化铝产量和需求量的变化 2
1.1.3 世界铝土矿 3
1.2 氧化铝生产的基本方法 6
1.2.1 碱法 6
1.2.2 酸法 9
1.2.3 酸碱联合法 9
1.2.4 热法 9
1.3 我国的氧化铝工业 9
1.3.1 我国氧化铝工业的发展 9
1.3.2 我国氧化铝生产所取得的主要技术成就 11
1.3.3 我国氧化铝工业存在的问题 11
1.3.4 我国氧化铝工业的发展方向 13
1.4 世界主要氧化铝生产企业简介 19
1.4.1 美国铝业公司(Alcoa) 19
1.4.2 加拿大铝业公司(Alcan) 21
1.4.3 凯撒铝业公司(Kaiser Aluminum Corporation) 22
1.4.4 沃斯利氧化铝厂(Worsley Alumina) 22
1.4.5 彼斯涅(Pechiney) 23
参考文献 23
2 铝酸钠溶液 24
2.1 Na2O-Al2O3-H2O系 24
2.1.1 30℃下的Na2O-Al2O3-H2O系 24
2.1.2 其他温度下的Na2O-Al2O3-H2O系 26
2.1.3 铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的比值 27
2.2 铝酸钠溶液的稳定性 27
2.2.1 铝酸钠溶液的稳定性 27
2.2.2 影响铝酸钠溶液稳定性的主要因素 27
2.3 铝酸钠溶液的结构 28
2.3.1 胶体说 29
2.3.2 络合离子说 29
2.3.3 水化离子说 33
2.3.4 缔合离子说 34
2.3.5 结论 34
参考文献 35
3 分解条件对附聚过程影响规律的研究 36
3.1 晶体附聚 36
3.1.1 附聚的概念 36
3.1.2 影响附聚的因素 36
3.1.3 附聚效率的衡量 38
3.2 苛碱浓度对附聚过程的影响 38
3.2.1 苛碱浓度对分解率的影响 38
3.2.2 苛碱浓度对附聚产品粒度的影响 39
3.3 分子比对附聚过程的影响 41
3.3.1 分子比对附聚阶段溶液分解率的影响 41
3.3.2 分子比对附聚产品粒度的影响 43
3.4 种子比Ks对附聚过程的影响 45
3.4.1 种子比对附聚过程分解率的影响 45
3.4.2 种子比对附聚产品粒度的影响 45
3.5 晶种粒度对附聚过程的影响 49
3.5.1 晶种粒度对附聚过程分解率的影响 49
3.5.2 晶种粒度对附聚物粒度的影响 50
3.6 温度对附聚过程的影响 51
3.6.1 温度对附聚过程分解率的影响 51
3.6.2 温度对附聚产品粒度的影响 51
3.7 小结 55
参考文献 57
4 铝酸钠溶液晶种分解过程中的二次成核 58
4.1 二次晶核 58
4.1.1 二次晶核形成机理 58
4.1.2 成核率 60
4.2 诱导期与二次成核 61
4.2.1 诱导期简介 61
4.2.2 分解条件对诱导期的影响 63
4.3 分解条件对二次成核的影响 65
4.3.1 温度对二次成核的影响 65
4.3.2 粒径大于45μm晶种对二次成核的影响 68
4.4 小结 69
参考文献 70
5 分解工艺条件对晶体生长过程影响规律的研究 72
5.1 分解温度对分解过程的影响 72
5.1.1 前言 72
5.1.2 分解温度对分解过程中分解率的影响 74
5.1.3 分解温度对分解产品粒度的影响 75
5.1.4 分解温度对分解产品强度的影响 80
5.2 铝酸钠溶液中硫钠含量对分解过程的影响 83
5.2.1 硫钠对分解过程分解率的影响 83
5.2.2 硫钠含量对分解产品粒度的影响 86
5.2.3 硫钠含量对产品强度的影响 90
5.3 铝酸钠溶液中碳钠含量对分解过程的影响 90
5.3.1 Nc含量对分解过程分解率的影响 91
5.3.2 Nc含量对分解产品粒度的影响 91
5.3.3 碳钠含量对产品强度的影响 92
5.4 晶种粒度和种子比对分解过程的影响 92
5.4.1 种子比对分解过程的影响 94
5.4.2 晶种粒度对分解过程的影响 97
5.5 小结 105
参考文献 106
6 附聚动力学及其机理研究 108
6.1 附聚动力学方程的确定 108
6.1.1 附聚动力学方程的推导 109
6.1.2 因次n的确定 110
6.1.3 附聚动力学方程参数的求算方法 111
6.1.4 动力学参数的求算 112
6.2 附聚过程粒度变化分析 115
6.2.1 T=75℃时附聚物粒度随时间的变化规律 116
6.2.2 T=55℃时附聚物粒度随时间的变化规律 118
6.3 附聚机理研究 120
6.3.1 T=75℃时附聚物SEM照片分析 120
6.3.2 运用动量平衡，探讨附聚机理 125
6.3.3 附聚机理推测 127
参考文献 128
7 晶体生长动力学及其机理研究 130
7.1 分解动力学方程的确定 131
7.1.1 分解动力学方程的推导 131
7.1.2 铝酸钠溶液分解动力学常数的确定 136
7.1.3 铝酸钠溶液晶种分解宏观机理的推断 139
7.1.4 铝酸钠溶液晶种分解过程最佳温度的推导 140
7.2 晶体生长微观机理探索 141
7.2.1 PBC理论 142
7.2.2 高温、低过饱和度下Al(OH)3晶体的生长 144
7.2.3 低温、高过饱和度下Al(OH)3晶体的生长 150
参考文献 155
8 强化铝酸钠溶液的分解过程 158
8.1 晶种的强化分解 158
8.1.1 采用物理方法强化分解 158
8.1.2 采用活性晶种强化分解 158
8.1.3 采用添加剂强化分解 159
8.2 活性晶体制备及其对种分过程的影响 161
8.2.1 试验 162
8.2.2 结果与讨论 162
8.2.3 结论 166
8.3 采用添加剂强化分解 166
8.3.1 添加剂对Al(OH)3附聚的影响 166
8.3.2 添加剂对Al(OH)3长大的影响 167
8.3.3 结论 169
参考文献 169