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黑钛液中七水硫酸亚铁结晶动力学性质
时间 : 2018-11-19 19:38 浏览量 : 130

         七水硫酸镁目前国内钛白粉生产过程以硫酸法为主,硫酸法钛白粉生产过程中会产生大量的黑钛液,黑钛液中含有的Fe2+会对后期水解偏钛酸的粒度分布七水硫酸镁平均粒径、过滤性能、洗涤效果等有非常重要的影响。因此,必须把黑钛液中大量的Fe2+分离除去,严格控制钛液中铁钛比在一个适宜的范围内。铁的分离方法很多,其中,最常用的方法就是通过冷却使e2+以FeSO4·7H2O的形式结晶分离。副产的七水硫酸亚铁用途广泛,可用于制备饲料级FeSO4·H2O,或与硫磺掺烧制备硫酸,也可用于生产铁黑、铁黄、铁红等铁系颜料,还可用于合成高铁酸钠和高纯二氧化锰生产浸猛的原料等。目前企业主要采用冷却结晶脱除七水硫酸亚铁,存在产品粒度小、钛液夹带量大、结晶料浆不易过滤等问题,造成能量和钛资源的浪费。

       因此,需对其冷却结晶过程进行研究。结晶动力学主要研究结晶过程成核、晶体生长的基本规律,是在实验研究的基础上,结合合理的简化和假设,建立结晶过程动力学数学模型的过程,是结晶过程分析与优化、结晶器设计的主要依据。目前,针对七水硫酸亚铁冷却结晶过程的研究很少,尤其是对其成核和生长机理的研究还未见报道。因此,本文采用间歇动态法对七水硫酸亚铁在黑钛液中的冷却结晶动力学进行了研究,以粒数衡算方程为基础,采用传统矩量变化法求解粒数密度函数表达式,并利用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归,并通过对动力学结果的分析对七水硫酸亚铁冷却结晶工艺进行了优化。通过实验测定结晶器中不同时刻的粒度分布,并用平均成核速率和平均生长速率代替该时间段中间时刻的成核速率和生长速率,就可以求出各时间段中间时刻的成核速率和生长速率,与过饱和度关联回归出结晶动力学方程。间歇过程结构简单,操作方便,在特殊物质的结晶过程有很大优势。在工业结晶领域,晶体的成核速率B0和生长速率G通常表示如下间歇动态法是针对间歇过程提出的一种方法,对于间歇过程进行如下假定:忽略体积随时间的变化及粒子的聚结和破裂,晶体生长符合ΔL定律。


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