刘桂华，刘 鹏，周秋生，齐天贵，吴海文，彭志宏，李小斌

一水硬铝石溶出预热套管结疤组成与表面性质间的关系

刘桂华1，刘 鹏1，周秋生1，齐天贵1，吴海文2，彭志宏1，李小斌1

（1. 中南大学 冶金与环境学院，长沙 410083；
2. 中国铝业股份有限公司广西分公司，平果 531400）

通过测定接触角、X射线衍射谱和元素含量，研究预热套管结疤组成和表面性质间的关系。结果表明：随着预热温度升高，结疤相中碱（Na2O）、二氧化硅、氧化铝和磷含量随之升高，氧化镁、二氧化钛、灼减量逐渐减少，氧化钙含量变化不明显；钛酸钙量减少，钠硅渣、水化石榴石量增多，且水化石榴石中二氧化硅系数增大，结疤的硬度增强；由于钠硅渣、水化石榴石、赤铁矿比钛酸钙的亲水性强，随着温度的升高，套管结疤的亲水性增强，疏水性减弱，因而，高温下更有利于生成更致密、难清理的结疤。加入有机添加剂，可以改变渣相的表面性质，为防止结疤提供新途径。

结疤；预热套管；表面性质；钠硅渣；钛酸钙；水化石榴石；有机添加剂

在我国高温（＞250 ℃）、浓碱（Na2Ok＞200 g/L）溶出一水硬铝石型铝土矿的过程中，矿石中几乎所有的杂质均在预热过程中发生反应而进入液相，在液相中许多杂质元素可生成溶解度很小的化合物而从溶液中析出，并在预热套管的固液界面上沉积而形成结疤［1-3］。结疤会使传热系数严重下降，管径减小，造成能耗和生产成本的显著增加［4-8］。因而，需迫切理解结疤机理，以提出延缓或消除结疤的措施。

为防止结疤，国内外对三水铝石、一水硬铝石型铝土矿或混和矿拜耳法矿浆预热套管结疤组成、结疤动力学以及结疤对传热的影响做了较多的研究［9-12］。……