氧化铝生产高压溶出及蒸发工序结疤物质的矿物学特征及形成机理

刘子意¹，黄芳²，刘学金²，路坊海²，金会心¹，徐春²，陈玉道²，龙文杰²，马海珠³

1. 贵州大学材料与冶金学院2. 贵州理工学院材料与冶金工程学院3. 贵阳铝镁设计研究院有限公司

摘 要：采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜背散射电子成像(BSE)技术和电子能谱分析技术(EDS)对拜耳法生产氧化铝过程中高压溶出和蒸发工序结疤物质矿物特征、沉积结构及形成机理进行系统研究。结果表明:结疤物质形成可划分为早期沉积作用和晚期沉积作用。高压溶出工序结疤物质是以粗结晶赤铁矿、钙钛矿、针铁矿为主的化学结晶,这些粗结晶在高压溶出阶段分别垂直各自管壁生长,在管壁上形成密集粗大晶簇,之后残留粗结晶与溶液通过再结晶形成结疤填隙物,主要为细粒铝针铁矿、钠硅渣、氢氧化镁、钙镁硅渣、水化石榴石和橄榄石等组分,是以早期沉积作用为主。蒸发工序结疤物质因晚期沉积作用而形成,早期大量易结晶杂质组分结晶析出后,残余组分发生物理沉积,沉积初始形成结构松散、具有流动性的微细粒或隐晶质碳酸钠和钠硅渣基体,之后再析出钛酸钙铁、铁石榴子石、碳酸钠等晶体,沉积物最终固化形成结疤。

关键词：氧化铝;结疤;沉积物;矿物特征;形成机理;