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简答题氧化硅、氧化铁、氧化钛在溶出过程中的行为分别是什么？ 
  • 氧化硅：铝土矿中的氧化硅一般以石英（SiO2），蛋白石（SiO2·nH2O）、高龄石（Al2O3·2SiO2·2H2O）、叶腊石（Al2O3·4SiO2·H2O）等形式存在。
    SiO2在溶出过程的行为取决于它的矿物组成、溶出温度和溶出过程的时间。
    无定形的蛋白石，不仅易溶于苛性碱溶液，而且还能溶于碳酸钠溶液，其反应方程式如下：
    SiO2·nH2O+2NaOH+aq=Na2SiO3+aq
    SiO2·nH2O+2Na2CO3+aq=Na2SiO3+CO2+aq
    游离状态的SiO2和石英只有在较高温度下，才开始和铝酸钠溶液起反应。
    在低温下溶出三水铝石时，矿石中以石英形态存在的那部分SiO2将转移到赤泥中被分离出去，不会引起氧化铝和氧化钠的损失。
    溶出一水硬铝石时，在溶出条件下铝土矿中所有形态的SiO2都与碱反应，生成含水铝硅酸钠，反应方程式为：
    Al2O3·2SiO2·2H2O+6NaOH+aq=2NaAlO2+2Na2SiO3+aq
    2NaAlO2+2Na2SiO3+aq=3Na2O.Al2O3·nSiO2·nH2O+4NaOH
    添加石灰时3 Na2O ·Al2O3·nSiO2·nH2O进一步反应生成含水铝硅酸钙。
    反应方程式为：
    3Na2O·Al2O3·nSiO2·nH2O+3Ca（OH）2=3CaO ·Al2O3. nSiO2（6-2n）H2O+6NaOH 不添加石灰，溶出一水硬铝石时，SiO2成为钠硅渣进入赤泥中。
    添加石灰溶出一水硬铝石时，还会生成水化石榴石。
    生产上称含水铝硅酸钠为钠硅渣，生产含水铝硅酸钠的反应为脱硅反应。
    含硅矿物能对氧化铝生产带来危害。
    氧化铁：铝土矿中主要含有赤铁矿（a－Fe2O3），菱铁矿（Fe·CO3）针铁矿（a－FeOOH）和水赤铁矿（Fe2O3-0.5H2O）等。
    铝土矿溶出时所有赤铁矿全部残留在赤泥中，成为赤泥的重要组成部分。
    赤泥中以针铁矿形式存在的Fe2O3，通常都具有不良的沉降和过滤性能。因此，在溶出时添加石灰促进了针铁矿转变为赤铁矿。可以提高氧化铝的溶出率，也改善了赤泥的沉降性能。 氧化铁含量越多，赤泥量越大，则洗涤用水越多，因此水的蒸发量大，相应赤泥分离设备、洗涤设备及蒸发设备相应增多，提高了产品成本。
    在生产溶液中往往含有2~3毫克/升以铁酸钠形态溶解的铁，还含有细度在3微米以下的含铁矿物微粒，这些微粒很难滤除，则成为氢氧化铝被铁污染的来源。
    氧化钛铝土矿含钛矿物多以金红石和锐钛矿物存在。 不加石灰时，含钛矿物能引起氧化铝溶出率降低和氧化钠损失，还导致赤泥沉降性能变坏以及在加热设备表面形成结疤。
    在溶出一水硬铝石型铝土矿时，不添加石灰，氧化钛与碱作用生成不溶性的钛酸钠
    3TiO2+2NaOH+aq=Na2O·3TiO2·2.5H2O+aq
    钛酸钠结晶致密，在矿粒表面形成一致密薄膜，把矿粒包裹起来，阻碍一水硬铝石的溶出。由于三水铝石易溶解，在钛酸钠生成之前已经溶解完毕，所以TiO2不影响三水铝石的溶出。一水软铝石型铝土矿，则受到一定程度的影响。
    生产中为了消除氧化钛在溶出过程中的危害，一般采用添加石灰的办法，使TiO2与CaO作用生成不溶解的钛酸钙：
    2CaO＋TiO2十2H2O=2CaO·TiO2·2H2O
    由于钛酸钙结晶粗大松脆，易脱落，所以氧化铝溶出不受影响，并且消除了生成钛酸钠所造成的碱损失。

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