一种测量铝酸钠溶液浓度的软测量传感器

申请公布号：CN104007145A申请公布日：2014．08．27申请人：徐成琦摘要本发明提出了一种以软测量方法对铝酸钠溶液进行成分浓度实时检测的智能传感器。系统包括取样器、变送器、滤波和A／D转换、微处理器4部分。该智能传感器建立了以温度和电导率作为辅助变量、以苛性钠浓度和苛性比为主导变量的数学模型,利用牛顿迭代法求解出铝酸钠溶液的苛性钠浓度和氧化铝浓度。再以计算机处理的数据拟合仪表显示的测量数据,并对模型进行修正和调整。     

铝酸钠溶液中超声诱致自由基的检测

文首次应用自由基捕获方法和电子顺磁共振技术(EPR),检测铝酸钠溶液在超声波空化作用下产生的羟自由基.本实验利用DMPO捕获羟自由基而生成寿命较长的DMPO-OH这一特性,分析了超声输出功率、超声处理时间等对DMPO-OH的自旋共振谱图中对称振动峰强弱的影响.实验结果表明:当超声输出功率达到或超过空化阈值,过饱和中等浓度铝酸钠溶液中水分子可裂解为羟自由基和氢原子自由基;同时自由基的产量与超声输出功率、超声作用时间以及溶液浓度有关.     

铝酸钠溶液种分过程的粒度变化规律研究

以Master-2000型激光粒度仪测定的粒度分布为基础,考察了种分过程中2μm和20-30μm粒径粒子总质量(Wt)随时间(t)的变化关系.分析了铝酸钠溶液种分过程的二次成核与苛性比(n x)、初始晶种量以及温度的关系,发现成核过程主要在种分前期进行,后期细颗粒因长大和附聚会减少,随温度升高,75℃下溶液几乎没有明显成核;20-30μm的粒子变化在α K较低的情况下(1.3),远大于相同初始晶种量的高α x铝酸钠溶液,表明可能其主要由附聚得到.     

过饱和铝酸钠溶液中氢氧化铝自发成核动力学规律的研究

用电导法和吸光光度法首次对苛性比相同的不同浓度过饱和铝酸钠溶液自发分解过程进行了实时跟踪研究,获得铝酸钠溶解氢氧化铝自发成核动力学方程,探索了H₂O和Na⁺对氢氧化铝自发成核过程的影响.结果表明,过饱和铝酸钠溶液分解为氢氧化铝属化学反应控制过程;H₂O参与了溶液分解过程控制步骤的反应;K⁺和Na⁺等阳离子参与了溶液的重构,但对溶液分解的控制步骤影响不大.     

恒推动力条件下研究铝酸钠溶液种分过程晶体长大动力学

在铝酸钠溶液的种分过程中,往往利用间歇式反应器来研究晶体的长大动力学,由于受实验过程条件的变化及成核和小粒子附聚的影响,实验结果往往不令人满意.本实验研制了一种新型装置,它能保证实验过程反应条件基本不发生变化,且能有效避免成核和小粒子附聚对实验结果的影响.实验证明,用它来研究铝酸钠溶液种分过程晶体的长大动力学可以得到较为满意的效果.实验研究了Nk=170g.l-1,αk=1.52～2.01,T=65～75℃条件下,铝酸钠溶液种分过程晶体长大的速率表达式为G(L)=k0×β2×exp(Ea/RT).其中,k0=2.058×1011μ m.h-1,与溶液的温度和浓度无关;反应的活化能Ea=67.301KJ.mol-1;β=(1/α k-1/αk*)表示溶液的过饱和度,α k、α k*分别为铝酸钠溶液的苛性比和平衡苛性比.     

铝和碳酸钠溶液反应的探讨

通过实验观察到铝和碳酸钠溶液可以反应并冒出气泡,为此,设计了几组对比实验并进行了理论分析。发现常温下,铝与浓度在6.5×10-6 mol/L以上的碳酸钠溶液（pH ≥ 8.8）是可以反应的,而且生成四羟基合铝酸钠、碳酸氢钠和氢气。     

超声场强化铝酸钠溶液种分过程的理论研究

采用半经验量子化学计算方法AM1,计算了超声场作用下铝酸钠溶液中可能存在的各类铝酸根离子、自由基以及它们之间发生反应的可能产物的热力学生成焓和前线轨道数据.根据计算结果,分析了各种可能反应的热力学趋势;并在此基础上对热力学趋势较大的反应运用前线轨道理论进行了成键可能性分析.结果表明,超声场作用下产生的自由基促进了铝酸钠溶液中Al(Ⅲ)配位数的增加并形成生长基元单体Al(OH)4-(H2O)2,同时自由基并不迅速被消耗,因此,超声场可以促进工业上铝酸钠溶液的分解过程.     

离子色谱法测定铝酸钠溶液中阴离子的不确定度评估

对离子色谱法测定铝酸钠溶液中阴离子的不确定度进行了评估。探讨了不确定度产生的因素,并最终确定了影响离子色谱法测定铝酸钠溶液中阴离子不确定度的主要因素,为同类分析方法检测不确定度的评估提供了参考。     

浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究

研究了浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学行为,反应对Al(OH)₄^-、SiO₂(OH)₂^2-均为一级反应.结合溶液的结构和沸石形成机理,提出了五配位中间体形成机理;提高反应温度、降低碱浓度、加强搅拌或加入晶种(或杂质)均有利于水合铝硅酸钠的形成.     

硅铝酸钠溶液中27Al和29Si的核磁共振研究

本文采用原位核磁共振方法检测不同碱度硅铝酸钠溶液中²⁷Al的信号, 在比较了文献实验结果的基础上, 明确了体系中的不同铝物种的化学位移, 进一步提出了硅铝酸钠溶液中的硅铝物种的归属.     

SB粉水热种分过饱和铝酸钠溶液制备拟薄水铝石

A novel hydrothermal process for preparation of single-phase pseudoboehmite from supersaturated sodium aluminate solution with SB pseudoboehmite seed was presented. The process is characterized by precipitation for 3 h at temperature around 125 ℃ with a seed ratio of 1.0. Precipitation yield of Al₂O₃ over 20% could be reached and the specific surface area of precipitated products almost as high as SB seed could be obtained. The process suitable for preparing pseudoboehmite with any pseudoboehmite seed in principle comprises a highly variation of the current Bayer process and the latest boehmite process for the production of smelter grade alumina.     

铝酸钠溶液的鲁米诺增强声致发光研究

Ultrasonic processing on sodium aluminate solutions was proved to have effects on the gibbsite crystallization process from sodium aluminate solution. In order to investigate the mechanism of the ultrasonic intensification, the sonofluorescence spectrum was detected by fluorescence spectrometer in sodium alumiante Luminol solutions, and the spectrum under the conditions of various ultrasonic power and different composition of sodium aluminate solutions were studied. It is found that the sodium aluminate Luminol solution can irradiate fluorescence by ultrasonic processing above the given power; the intensity of sonofluorescence are relatively low in sodium aluminate solutions with high concentration and low αk（mol ratio of Na2O/Al2O3 in sodium aluminate solution）. The relationship between the sonofluorenscence and ultrasonic intensification on gibbsite crystallization process from sodium aluminate solutions were also discussed. The conclusion that the ultrasonic effects are influenced by ultrasonic cavitation and intensity of sonofluorescence spectrum is deduced.     

溶剂浮选-气相色谱法测定铝酸钠溶液中的硬脂酸钠

用溶剂浮选-气相色谱法测定铝酸钠溶液中的硬脂酸钠。选择环己酮为浮选溶剂,样品经1∶1(V/V)的盐酸酸化后,以40 mL/m in的速度通入氮气并以环己酮为浮选溶剂浮选30 m in进行富集,用CH3OH/BF3在80℃水浴中加热3 m in进行甲酯化,以毛细管色谱柱PEG-20M(30 m×0.32 mm,i.d.)分离,邻苯二甲酸二乙酯为内标,氢火焰离子化检测器检测。方法在硬脂酸与内标的质量比在0.1~10范围内呈良好的线性关系(r=0.9997);硬脂酸钠的相对标准偏差为1.35%(n=7);回收率为96.9%~98.1%。     

SB粉水热分解铝酸钠溶液制取大孔容高比表面拟薄水铝石

 以德国Condea公司用有机醇铝法生产的拟薄水铝石SB粉为晶种,采用水热分解铝酸钠溶液结合乙醇分散洗涤种分产物的方法制得了大孔容高比表面拟薄水铝石. 研究了铝酸钠溶液组成(Al2O3浓度和苛化系数)以及晶种循环使用次数等条件对溶液分解率、 Na2O析出率和种分产物孔体积、孔径分布、比表面积以及钠含量等物化性质的影响. 研究表明, 在晶种比为1.0, 温度为125 ℃的条件下用SB粉分解铝酸钠溶液(Al2O3含量为100～140 g/L, 苛化系数为1.30～1.45), 3 h后溶液分解率可达30%左右,而SB粉连续循环使用3次所得产物的孔容和比表面积分别达到0.84 cm3/g和213.6 m2/g, Na2O含量在0.3%以下,部分性质甚至超过了SB粉的技术指标. 该方法为从廉价的铝酸钠溶液制备高附加值的拟薄水铝石提供了一条新的可供选择的路径.     

Studies on the Anionic Species of Sodium Aluminate Solutions

Raman, UV, IR and NMR spectra, activity measurement and quantum chemical calculation methods are used concurrently to study the anionic species of sodium aluminate solutions. It has been found that sodium aluminate solutions with the same composition but different preparative histories may exhibit quite different optical andNMg spectra.Sodium aluminate solutions contain a series of aluminium-containing anions including Al(OH)_4~-,Al(OH)_6~(3-) and [(HO)_3Al-O-Al(OH)_3]~(2-).They may convert into each other but the reactions may be rather slow,so that solutions with the same composition but different preparative histories may have different ratios between various anions, and exhibit different spectroscopic properties.     

苛性碱、碳酸碱和全碱的同时流动注射分析

采用流动注射滴定技术实现了氧化铝生产过程中铝酸钠溶液中苛性碱、碳酸碱和全碱的同时自动分析。以磺基水杨酸为载流,它既为滴定剂又是铝的掩蔽剂;酚酞和甲基橙混合液为试剂流,它们是苛性碱、碳酸碱和全碱的指示剂。该法可测定６．２～３０．９ｇ／Ｌ的碳酸碱和３．１～１５．５ｇＬ的苛性碱（均以Ｎａ２Ｏ计）,测定速率３０个样／ｈ,标准标准偏差小于０．５％（ｎ＝１１,Ｎａ２Ｏ＝２１．９４ｇ／Ｌ）。     

过饱和铝酸钠溶液结构性质与分解机理研究现状*

过饱和铝酸钠溶液分解是氧化铝生产过机理的研究是氧化铝生产过程的重要基础问题.本文对过饱和铝酸钠溶液中铝酸根离子存在的基本形态,浓度、苛性比和阳离子对铝酸钠溶液结构性质的影响,溶液中多种铝酸根离子平衡与转化规律,以及铝酸钠溶液分解机理研究的现状进行了总结和评述;分析了现有铝酸钠溶液结构性质与分解机理研究的不足;围绕强化氧化铝生产中铝酸钠溶液分解过程的目的,提出了铝酸钠溶液结构性质与分解机理研究的重点.     

聚酰胺―胺的合成表征及对铝酸钠溶液物化性质的影响

用发散法合成以乙二胺为核的聚酰胺―胺(PAMAM 0.5～6.0代),采用元素分析、电位滴定等方法对合成产物进行表征分析,考察了不同分子代数、不同浓度的PAMAM对铝酸钠溶液表面张力和电导率等物理化学性质的影响。结果表明,该条件下合成的PAMAM具有较好的结构完整性。此外随着添加剂PAMAM的增加,铝酸钠溶液的表面张力急剧降低,半代数的PAMAM具有较好的表面活性,有望成为新一代的表面活性剂;整代数的PAMAM也有一定的表面活性。PAMAM属于非离子型表面活性剂,因此随着PAMAM的加入,铝酸钠溶液的电导率改变不大。     

Comprehensive Model of Synthetic Bayer Liquors. Part 3. Sodium Aluminate Solutions and the Solubility of Gibbsite and Boehmite

Summary. A Pitzer model representing the thermodynamics of alkaline sodium aluminate solutions is presented. It constitutes a key part of our 10-component synthetic Bayer liquor model communicated in this series of papers. The present model calculates thermodynamic properties, such as heat capacities, osmotic coefficients, and densities, of these solutions as well as the solubilities of gibbsite and boehmite over temperature and concentration ranges of industrial interest.