摘要：为解决前期工作中硫酸铝浸出液中可溶性AlF3（aq）占比过高，以及浸出过程各影响因素作用大小未明确等问题，开展Na3AlF6在AlCl3酸性溶液中浸出动力学与机理研究。通过单因素和正交实验，分析不同操作条件对浸出率的影响，结果显示影响程度依次为：AlCl3浓度＞液固比＞浸出时间＞温度＞HCl浓度。在优化条件下：AlCl3浓度1mol·L-1、液固比25mL·g-1、浸出时间5min、HCl浓度0.1mol·L-1、温度358K，Na3AlF6和废铝电解质浸出率分别达91.3%和89.4%。动力学分析表明，Avrami方程(-ln（1-X）=ktn)能很好拟合Na3AlF6浸出过程。308-323K时，浸出受化学反应和固体产物层扩散共同控制，表观活化能为53.08kJ·mol-1；323-358K时，仅由固体产物层扩散控制，表观活化能为32.27kJ·mol-1。经热力学模拟、FT-IR和XRD分析，反应机理为：HCl与AlF63-反应生成Na5Al3F14，促使Na3AlF6转变为Na5Al3F14；AlCl3经两步反应将固态Na3AlF6转化为AlF2+、AlF2+等，且浸出液中基本无AlF3（aq）。因Na3AlF6溶解解离微弱，浸出时AlCl3起主要作用，HCl 起辅助作用。本研究为工业化处理废铝电解质工艺参数选择提供了指导。
文章目录
1 实验
1.1 材料和设备
1.2 浸出实验
1.3 分析与表征
2 结果与讨论
2.1 浸出实验热力学模拟
2.2 浸出实验结果与讨论
2.2.1 温度对浸出过程的影响
2.2.2 AlCl3浓度对浸出过程的影响
2.2.3 HCl浓度对浸出过程的影响
2.2.4 液固比对浸出过程的影响
2.3 正交实验及分析
2.4 浸出冰晶石的动力学分析
2.5 浸出冰晶石的机理分析
3 结论
