影响偏铝酸钠产品稳定性因素的探讨

张尚权（兰州三叶公司，甘肃 兰州 730060）

影响偏铝酸钠产品稳定性因素的探讨

张尚权（兰州三叶公司，甘肃 兰州 730060）

偏铝酸钠产品是用来制造炼油催化剂的中间原料产品，起到粘结剂的作用，其生产工艺相对简单，采用常压反应釜加温搅拌生产，原料采用氢氧化铝粉与液态氢氧化钠，产品的附加值相对较高，但是偏铝酸钠产品，特别是低碱偏铝酸钠产品很容易析出固态铝化物，本文根据实际生产过程的分析与经验，总结了影响偏铝酸钠产品稳定性的因素，以供参考。

偏铝酸钠；稳定性；分解率

1 偏铝酸钠生产工艺原理简介

偏铝酸钠（NaAlO2）的制备是通过将氢氧化铝溶于110℃的氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，采用氢氧化铝碱解法，主要是两性物Al(OH)3与碱作用生成含［Al(OH)4］-阴离子的盐，即铝酸盐。生产反应为：

Al(OH)3+NaOH↔ NaAl(OH)4

或

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

但事实上，偏铝酸钠在水溶液中都是以Na[Al(OH)4]（四羟基合铝酸钠）的形式存在，以前只不过是为了方便，把它简写成NaAlO2。但它的实际组成还是Na[Al(OH)4]。

2 影响偏铝酸钠产品稳定性因素的分析

根据文献记载及对实际生产过程工艺的经验总结，苛性比及温度是影响偏铝酸钠产品稳定性的两大因素。

2.1 苛性比对偏铝酸钠产品稳定性的影响。

苛性比越低的产品溶液，越不稳定，在实际生产中成品偏铝酸钠溶液的苛性比约在2.47左右，据文献记载，正好属于不稳定区间内，低苛性比的偏铝酸钠稀溶液不稳定，长期放置后沉淀出Al(OH)3，因此，我们在实际生产中对偏铝酸钠的稳定性进行了观测。

表1 偏铝酸钠随时间的分解率（30℃）

注：

观测数据显示在30℃时偏铝酸钠溶液不稳定，会逐渐分解伴随着Al(OH)3的析出，Al(OH)3的析出过程分为诱导期和晶核长大期。新制备的溶液并不立即分解,而是经过长达若干小时的诱导期后,才开始急剧分解。分解方程为

2.2 温度对偏铝酸钠产品稳定性的影响。

根据文献中的报道，温度对偏铝酸钠溶液的分解亦有影响，过高或过低的温度均有利于偏铝酸钠溶液的稳定，只有在适宜的温度下偏铝酸钠溶液才剧烈分解。而催化剂生产需要的偏铝酸钠产品的温度在30±5℃，根据实际生产情况判断，这个温度正处在偏铝酸钠溶液剧烈分解的温度范围内。

为了在实际生产中找准影响其稳定性的温度，给生产起到指导性作用，取用了150ml的产品样品，在不同的温度下，放置48小时，然后检测其指标，测试了稳定性。

表2 不同温度下成品低碱偏铝酸钠的分解率

从上表中可以看到，温度在50℃以上时，其溶液比较稳定，温度在40℃时，溶液中的AL2O3含量变化很小,溶液相对比较稳定、澄清，分解率只有0.22%，此温度下溶液相对稳定，温度在35～30℃时，溶液中的AL2O3含量下降较快，平均分解率是1.23%，此温度范围内溶液分解加速，极不稳定，而在20℃以下时，其分解率开始逐渐放慢。

3 结语

综上所述，由于产品参数指标无法更改，否则会影响催化剂产品的性能，所以苛性比是无法改变的因素，在一定的苛性比条件下，适当调整产品温度，使之既满足催化剂产品生产的需要，又能使偏铝酸钠产品达到相对稳定。因此，实际生产中，50℃以上会影响下游产品生产工艺，20℃以下的产品温度现有的工艺很难达到，因此，应当将偏铝酸钠温度控制在40℃左右，此温度下溶液相对稳定，与之前的指标30±5℃的产品进行催化剂生产试验，所得到的催化剂产品没有任何指标变动，产品质量也有保证。