酸解

酸解

酸解又稱酸溶。分解礦物原料製取無機產品的一種濕法過程。常用無機酸作溶劑。

酸與鹽(或礦物)的複分解過程,也是一種以酸為浸取液的浸取過程。有機物被酸分解或聚合物遇酸分子量降低的過程也稱酸解。酸解所用的酸可以是無機酸或有機酸。無機酸主要是硫酸硝酸鹽酸磷酸;有機酸如醋酸草酸蟻酸和其他烷基酸。酸解反應過程在無機鹽工業中應用廣泛,例如:硼礦粉被硫酸分解製取硼酸(見硼礦化學加工);螢石被硫酸分解製取氫氟酸(見螢石化學加工);鋁土礦被硫酸、鹽酸或硝酸分解製取鋁鹽(見鋁土礦化學加工);菱鋅礦被硫酸分解製取硫酸鋅(見鋅礦化學加工)。

酸解過程中所用的酸,常使反應生成物之一為酸性氣體,另一為新的固相結晶;同時必須考慮新固相結晶的成核條件和生長條件,以避免新固相包裹礦石顆粒。例如硫酸分解磷礦製取過磷酸鈣時,硫酸濃度不宜過高。否則硫酸鈣礦粉表面上形成緻密薄殼,以致酸解反應不完全。酸與礦粉配比不同,可生成不同產品。例如硫酸分解鈦鐵礦時,因配比不同,可以生成硫酸鈦硫酸氧鈦

酸解過程通常是不可逆放熱反應分解率較高,放出的熱量可使物料溫度升高,因而使反應速度加快。有些酸解反應有一個起始反應溫度,然後可藉助自熱作用加速反應,硫酸分解鈦鐵礦即屬此例。

酸解設備


酸解設備有機械攪拌槽式反應器、空氣鼓泡槽式反應器、迴轉筒式反應器、板式浸取塔、增稠浸取器和螺旋浸取器等。過程可以間歇地或連續地進行。

主要因素


影響礦物或鹽類酸解率和酸解速率的主要因素有:①粒度。固體粒度越小,則酸解率和酸解速率越高。②溫度。溫度增高則大多數物質的溶解度和擴散係數增加,溶液粘度減小,酸解速率提高。當溫度受酸液沸點限制時,酸解過程須在加壓下進行。③攪拌作用。攪拌能增加液-固相的相對運動速度,使擴散阻力減小,還可防止顆粒沉降。④孔隙率。固體物料孔隙率越大,越容易酸解。⑤懸浮液的液固比。液固比越大,則兩相間的相對速度越大,酸解率和酸解速率也越高。