Der Mechanismus der Kesselsteinbildung im Bayer-Prozess

Bei der Tonerdeproduktion ist die Bildung von Natriumaluminiumsilikat-Kesselstein in Prozessrohren, Behältern und Anlagen ein großes Problem. Die beiden häufigsten Formen von Kesselstein sind Sodalith und Cancrinit. Diese Studie wurde durchgeführt, um ein besseres Verständnis des Ablagerungsprozesses zu erlangen, insbesondere der Mechanismen, der Übersättigung und der Kinetik der Entkalkungsreaktionen, die zur Ausfällung von Kesselstein führen. Die Gleichgewichtslöslichkeiten von Sodalith und Cancrinit in synthetischer verbrauchter Bayer-Flotte wurden über einen breiten Temperaturbereich (90 -220 °C) bestimmt. Die Wachstumskinetik von Sodalith und Cancrinit wurde gemessen und folgte einer Abhängigkeit 2. bzw. 3. Ordnung in Bezug auf SiO2, mit entsprechenden Aktivierungsenergien von 30 ± 2 kJ mol-1 und 80 ± 5 kJ mol-1. Die Sodalit-zu-Cancrinit-Phasenumwandlung wurde untersucht und als ein lösungsvermittelter Prozess mit einer Aktivierungsenergie von 133 kJ mol-1 gefunden. Insgesamt kann der Ablagerungsgrad an den Wärmetauschern reduziert werden, wenn eine Seeding-Strategie in einer pflanzlichen Umgebung angewendet wird.