影響偏鋁酸鈉產品穩定性因素的探討

張尚權（蘭州三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

影響偏鋁酸鈉產品穩定性因素的探討

張尚權（蘭州三葉公司，甘肅 蘭州 730060）

偏鋁酸鈉產品是用來制造煉油催化劑的中間原料產品，起到粘結劑的作用，其生產工藝相對簡單，采用常壓反應釜加溫攪拌生產，原料采用氫氧化鋁粉與液態氫氧化鈉，產品的附加值相對較高，但是偏鋁酸鈉產品，特別是低堿偏鋁酸鈉產品很容易析出固態鋁化物，本文根據實際生產過程的分析與經驗，總結了影響偏鋁酸鈉產品穩定性的因素，以供參考。

偏鋁酸鈉；穩定性；分解率

1 偏鋁酸鈉生產工藝原理簡介

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。生產反應為：

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

或

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

但事實上，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，把它簡寫成NaAlO2。但它的實際組成還是Na[Al(OH)4]。

2 影響偏鋁酸鈉產品穩定性因素的分析

根據文獻記載及對實際生產過程工藝的經驗總結，苛性比及溫度是影響偏鋁酸鈉產品穩定性的兩大因素。

2.1 苛性比對偏鋁酸鈉產品穩定性的影響。

苛性比越低的產品溶液，越不穩定，在實際生產中成品偏鋁酸鈉溶液的苛性比約在2.47左右，據文獻記載，正好屬于不穩定區間內，低苛性比的偏鋁酸鈉稀溶液不穩定，長期放置后沉淀出Al(OH)3，因此，我們在實際生產中對偏鋁酸鈉的穩定性進行了觀測。

表1 偏鋁酸鈉隨時間的分解率（30℃）

注：

觀測數據顯示在30℃時偏鋁酸鈉溶液不穩定，會逐漸分解伴隨著Al(OH)3的析出，Al(OH)3的析出過程分為誘導期和晶核長大期。新制備的溶液并不立即分解,而是經過長達若干小時的誘導期后,才開始急劇分解。分解方程為

2.2 溫度對偏鋁酸鈉產品穩定性的影響。

根據文獻中的報道，溫度對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。而催化劑生產需要的偏鋁酸鈉產品的溫度在30±5℃，根據實際生產情況判斷，這個溫度正處在偏鋁酸鈉溶液劇烈分解的溫度范圍內。

為了在實際生產中找準影響其穩定性的溫度，給生產起到指導性作用，取用了150ml的產品樣品，在不同的溫度下，放置48小時，然后檢測其指標，測試了穩定性。

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，其溶液比較穩定，溫度在40℃時，溶液中的AL2O3含量變化很小,溶液相對比較穩定、澄清，分解率只有0.22%，此溫度下溶液相對穩定，溫度在35～30℃時，溶液中的AL2O3含量下降較快，平均分解率是1.23%，此溫度范圍內溶液分解加速，極不穩定，而在20℃以下時，其分解率開始逐漸放慢。

3 結語

綜上所述，由于產品參數指標無法更改，否則會影響催化劑產品的性能，所以苛性比是無法改變的因素，在一定的苛性比條件下，適當調整產品溫度，使之既滿足催化劑產品生產的需要，又能使偏鋁酸鈉產品達到相對穩定。因此，實際生產中，50℃以上會影響下游產品生產工藝，20℃以下的產品溫度現有的工藝很難達到，因此，應當將偏鋁酸鈉溫度控制在40℃左右，此溫度下溶液相對穩定，與之前的指標30±5℃的產品進行催化劑生產試驗，所得到的催化劑產品沒有任何指標變動，產品質量也有保證。