Alumina trihydrate crystallization. Part 1. Secondary nucleation and growth rate kinetics

Authors


Abstract

The kinetics of crystallization of alumina trihydroxide (hydrargillite) from caustic aluminate solutions of industrial composition (second stage BAYER process) were studied in a laboratory batch isothermal crystallizer. The yield and crystal size distribution of precipitate with time were obtained by varying the initial seed concentration.

In this paper, the mass balance was used to determine nucleation and growth rate kinetics. First, from among the laws available in the literature, those which applied to alumina trihydrate crystallization were defined (model A). Kinetic constants of this model were calculated from experimental results. Then, a model based on a secondary nucleation mechanism was proposed (model B) that fits experimental data, and explains the induction periods found in the decomposition of aluminate solutions, even when seeds are present.

Abstract

La cinétique de la cristallisation du trihydroxyde d'aluminium (hydrargillite) à partir de solutions caustiques industrielles d'aluminate, a été étudiée dans un cristalliseur isotherme discontinu. On a obtenu des courbes de rendement et de distribution de dimension des cristaux en fonction du temps, pour diverses concentrations initiate de la semence.

Dans ce premier article, on traite de l'utilisation du bilanmatière pour la détermination de la cinétique du nucléation et de croissance. Un premier modèle (le modèle A) a été défini en choisissant parmi les lois existant dans la littérature celle qui s'appliquait le mieux aux données obtenues. On a ensuite proposé un second modèle (le modèle B) basé sur un mécanisme de croissance par nucléation secondaire qui représente bien les données expérimentales et explique les périodes d'inductions que l'on rencontre dans cette cristallisation, měme en présence de semences.

Ancillary