影響元明粉產(chǎn)品粒徑的因素分析-sM緊縛一區(qū)二區(qū)三區(qū)_邊喂奶邊被cao高H1V1メイリン モデルコレクション メイ

（熊匯洋 眉山鵬福進(jìn)出口有限公司）

目前, 國(guó)內(nèi)的元明粉生產(chǎn)主要采用多效真空蒸發(fā)生產(chǎn)工藝, 固體硝礦經(jīng)水溶開采后作為原料。 原料除雜質(zhì)后, 進(jìn)入真空蒸發(fā)系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn) na2so4 結(jié)晶析出, 進(jìn)而得到成品。 采用這種生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品粒徑主要取決于蒸發(fā)結(jié)晶過程。另外, 在生產(chǎn)過程中雜質(zhì),ph 值, 碰撞程度等也會(huì)影響產(chǎn)品的粒徑。

一、 過飽和度

溶液的過飽和度是影響無機(jī)鹽粒度的關(guān)鍵因素之一。 溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶出來有兩個(gè)過程, 一個(gè)是晶核的生成, 即晶體成核過程; 另一個(gè)是晶核的生長(zhǎng)稱為晶體生長(zhǎng)。 無論是晶體成核, 還是晶體生長(zhǎng)都需要取決于在這個(gè)過程中, 溶質(zhì)析出是以晶核的生成為主還是以晶體的生長(zhǎng)為主。成核為主的過程必然形成粒徑小的產(chǎn)品, 而生長(zhǎng)為主的過程才能生成粒徑大的晶體。圖 1 一定溫度下某物質(zhì)的溶解度曲線l1 為溶解度曲線, l2 為過飽和濃度曲線。 溶液在l1 以下為不飽和區(qū), 不會(huì)析出晶體, 在 l2 上方為過飽和區(qū), 只有在此區(qū)域內(nèi)才能形成晶核, 析出晶體。對(duì)于溶質(zhì)從 a 到 b, 再到 c, Zui后到 d 的蒸發(fā)過程, 過飽和度可用以下公式來表示:

lns= lncd

lncb

= 2δ × m

ρ × r× t× r

= 2δ m

ρ rt

×1

r

式中: s—— —溶液的過飽和度(mol/kg);

δ —— —晶體的表面張力(n/m)

m—— —該物質(zhì)的分子量(mol)

ρ —— —晶體的密度(kg/m3

)

r—— —摩爾氣體常數(shù)(j/mol·k)

t—— —溫度(k)

r—— —晶體的半徑(mm)

cd—— —在某溫度下任意點(diǎn) d 過飽和溶液濃度cb—— —在某溫度下 b 點(diǎn)的飽和溶液濃度在上面的公式中, 對(duì)于某一特定的溶液 δ 、 m、ρ 、 r、 t均為常數(shù), 因此晶核的大小只與溶液的過飽和度有關(guān), 且和溶液的過飽和度成反比, 即溶液的過飽和度越大, 晶體的粒度越小。 要想生產(chǎn)大顆粒元明粉, 必須在生產(chǎn)過程中盡可能降低溶液的過飽和度。

二、 鈣、 鎂離子及雜質(zhì)的影響

在元明粉蒸發(fā)過程中, 隨著硫酸鈉的析出, 鎂離子濃度相對(duì)提高, 體系由硫酸鈉的結(jié)晶區(qū)移到了硫酸鈉與復(fù)鹽 3na2so4 ·mgso4 的共飽和線上, 析出了無水鈉鎂礬結(jié)晶, 由于它的顆粒較小, 在硫酸鈉溶液中不易沉降, 結(jié)晶在飽和度較大的硫酸鈉溶液中不再繼續(xù)長(zhǎng)大, 影響產(chǎn)品粒度。 另外, 根據(jù)同離子效應(yīng),硫酸鎂和硫酸鈣的存在, 會(huì)使硫酸鈉溶解度下降, 導(dǎo)致單位時(shí)間硫酸鈉析出晶體數(shù)量增加, 造成硫酸鈉晶粒變細(xì)。另一方面, 由于元明粉生產(chǎn)是一種順流生產(chǎn)工藝, 在這種生產(chǎn)工藝中由于自蒸發(fā)的存在和母液的補(bǔ)充, 使硝液中的晶核數(shù)量大大超標(biāo), 當(dāng)硝液中存在泥沙與懸浮物時(shí), 更大大增加了晶核數(shù)量, 必然造成晶粒變細(xì)。