影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性因素的探討

張尚權(quán)（蘭州三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性因素的探討

張尚權(quán)（蘭州三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

偏鋁酸鈉產(chǎn)品是用來(lái)制造煉油催化劑的中間原料產(chǎn)品，起到粘結(jié)劑的作用，其生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，采用常壓反應(yīng)釜加溫?cái)嚢枭a(chǎn)，原料采用氫氧化鋁粉與液態(tài)氫氧化鈉，產(chǎn)品的附加值相對(duì)較高，但是偏鋁酸鈉產(chǎn)品，特別是低堿偏鋁酸鈉產(chǎn)品很容易析出固態(tài)鋁化物，本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程的分析與經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的因素，以供參考。

偏鋁酸鈉；穩(wěn)定性；分解率

1 偏鋁酸鈉生產(chǎn)工藝原理簡(jiǎn)介

偏鋁酸鈉（NaAlO2）的制備是通過將氫氧化鋁溶于110℃的氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉，采用氫氧化鋁堿解法，主要是兩性物Al(OH)3與堿作用生成含［Al(OH)4］-陰離子的鹽，即鋁酸鹽。生產(chǎn)反應(yīng)為：

Al(OH)3+NaOH? NaAl(OH)4

或

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

但事實(shí)上，偏鋁酸鈉在水溶液中都是以Na[Al(OH)4]（四羥基合鋁酸鈉）的形式存在，以前只不過是為了方便，把它簡(jiǎn)寫成NaAlO2。但它的實(shí)際組成還是Na[Al(OH)4]。

2 影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性因素的分析

根據(jù)文獻(xiàn)記載及對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過程工藝的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，苛性比及溫度是影響偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的兩大因素。

2.1 苛性比對(duì)偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響。

苛性比越低的產(chǎn)品溶液，越不穩(wěn)定，在實(shí)際生產(chǎn)中成品偏鋁酸鈉溶液的苛性比約在2.47左右，據(jù)文獻(xiàn)記載，正好屬于不穩(wěn)定區(qū)間內(nèi)，低苛性比的偏鋁酸鈉稀溶液不穩(wěn)定，長(zhǎng)期放置后沉淀出Al(OH)3，因此，我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中對(duì)偏鋁酸鈉的穩(wěn)定性進(jìn)行了觀測(cè)。

表1 偏鋁酸鈉隨時(shí)間的分解率（30℃）

注：

觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示在30℃時(shí)偏鋁酸鈉溶液不穩(wěn)定，會(huì)逐漸分解伴隨著Al(OH)3的析出，Al(OH)3的析出過程分為誘導(dǎo)期和晶核長(zhǎng)大期。新制備的溶液并不立即分解,而是經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)若干小時(shí)的誘導(dǎo)期后,才開始急劇分解。分解方程為

2.2 溫度對(duì)偏鋁酸鈉產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響。

根據(jù)文獻(xiàn)中的報(bào)道，溫度對(duì)偏鋁酸鈉溶液的分解亦有影響，過高或過低的溫度均有利于偏鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定，只有在適宜的溫度下偏鋁酸鈉溶液才劇烈分解。而催化劑生產(chǎn)需要的偏鋁酸鈉產(chǎn)品的溫度在30±5℃，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況判斷，這個(gè)溫度正處在偏鋁酸鈉溶液劇烈分解的溫度范圍內(nèi)。

為了在實(shí)際生產(chǎn)中找準(zhǔn)影響其穩(wěn)定性的溫度，給生產(chǎn)起到指導(dǎo)性作用，取用了150ml的產(chǎn)品樣品，在不同的溫度下，放置48小時(shí)，然后檢測(cè)其指標(biāo)，測(cè)試了穩(wěn)定性。

表2 不同溫度下成品低堿偏鋁酸鈉的分解率

從上表中可以看到，溫度在50℃以上時(shí)，其溶液比較穩(wěn)定，溫度在40℃時(shí)，溶液中的AL2O3含量變化很小,溶液相對(duì)比較穩(wěn)定、澄清，分解率只有0.22%，此溫度下溶液相對(duì)穩(wěn)定，溫度在35～30℃時(shí)，溶液中的AL2O3含量下降較快，平均分解率是1.23%，此溫度范圍內(nèi)溶液分解加速，極不穩(wěn)定，而在20℃以下時(shí)，其分解率開始逐漸放慢。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)無(wú)法更改，否則會(huì)影響催化劑產(chǎn)品的性能，所以苛性比是無(wú)法改變的因素，在一定的苛性比條件下，適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)品溫度，使之既滿足催化劑產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，又能使偏鋁酸鈉產(chǎn)品達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，50℃以上會(huì)影響下游產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，20℃以下的產(chǎn)品溫度現(xiàn)有的工藝很難達(dá)到，因此，應(yīng)當(dāng)將偏鋁酸鈉溫度控制在40℃左右，此溫度下溶液相對(duì)穩(wěn)定，與之前的指標(biāo)30±5℃的產(chǎn)品進(jìn)行催化劑生產(chǎn)試驗(yàn)，所得到的催化劑產(chǎn)品沒有任何指標(biāo)變動(dòng)，產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。