專利名稱：用鉻鹽廢渣制取冰晶石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冰晶石的制取方法，具體的說是利用鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋁泥制取冰晶石的方法。

背景技術(shù)：
冰晶石主要用做鋁電解的助熔劑，橡膠、砂輪的耐磨填充劑，搪瓷乳白劑，玻璃遮光劑和金屬熔劑，農(nóng)作物的殺蟲劑等。
目前國內(nèi)生產(chǎn)冰晶石的主要方法是將氟石、石英粉和純堿按比例混合，投入反射爐中灼燒制得氟化鈉，再加鋁鹽復(fù)分解反應(yīng)制取冰晶石。這種方法不僅設(shè)備投資大、反應(yīng)流程長、原材料價格昂貴，生產(chǎn)成本高，而且受原料的制約。
而以鋁酸鈉為原料生產(chǎn)冰晶石的方法，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生鹽酸，對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重并不易回收。
而以氫氧化鋁為原料生產(chǎn)冰晶石的方法，工藝流程長、投資大、成本高。
現(xiàn)有使用濃硫酸酸溶鋁電解廢渣生產(chǎn)冰晶石的方法，對設(shè)備腐蝕大，維修頻次高，設(shè)備的管理費用大，導(dǎo)致成本增加。
現(xiàn)有使用鹽酸酸溶含鋁堿性廢渣生產(chǎn)冰晶石的方法，鹽酸酸霧大，對環(huán)境污染嚴(yán)重，對工人的身體健康產(chǎn)生危害，而且對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用鉻鹽廢渣清潔化制取冰晶石的方法。
本發(fā)明包括以下步驟 A、配料工序 按鋁泥純堿優(yōu)質(zhì)煤水的質(zhì)量比為1:0.28～0.30:0.14～0.170.55～0.60的比例配制成漿液；(鋁泥的主要成分為Al2O3)； B、焙燒工序 將A步驟配制的漿液放入反射爐內(nèi)，在700℃～800℃溫度下焙燒1～1.5小時，得到固體鋁酸鈉； Na2CO3+Al2O3＝2NaAlO2+CO2↑ C、溶出工序 將固體鋁酸鈉按200g/L的溶液濃度加水放入反應(yīng)釜內(nèi)，在85～95℃溫度下溶解0.5～1小時成含渣鋁酸鈉溶液； 本步驟的優(yōu)選方案是在含渣鋁酸鈉溶液中加入硫化堿除雜質(zhì)，控制六價鉻含量降低。含渣鋁酸鈉溶液硫化堿的質(zhì)量比為10.015～0.018； D、過濾工序 將C步驟制得的溶液經(jīng)過濾、分離出鋁酸鈉溶液和渣； E、絡(luò)化反應(yīng)工序 按鋁酸鈉溶液碳酸鈉氫氟酸的質(zhì)量比為11.2～1.41.4～1.6的比例加入碳酸鈉和氫氟酸，在常溫常壓下反應(yīng)，生產(chǎn)冰晶石漿液；pH值控制在3.4～3.7。
Na2CO3+NaAlO2+6HF＝Na3AlF6↓+CO2↑+3H2O F、過濾工序 將E步驟反應(yīng)后的生成物經(jīng)過濾設(shè)備過濾，得到冰晶石； G、干燥工序 將E步驟得到的冰晶石經(jīng)干燥、脫水后得到冰晶石成品。
該發(fā)明的主要特點 1、鉻鹽生產(chǎn)中的廢棄物——鋁泥的綜合利用，可以充分利用資源，達(dá)到零排放。
2、可以變廢為寶，利用鋁泥制取冰晶石產(chǎn)品，滿足市場的需求。
3、系統(tǒng)中產(chǎn)生的液體，能循環(huán)利用，符合清潔化生產(chǎn)。
本發(fā)明將鉻鹽生產(chǎn)中的廢渣處理與工業(yè)產(chǎn)品制造有機結(jié)合起來，用鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋁泥制取冰晶石，是另一種制取冰晶石的方法，既實現(xiàn)了廢渣中的有效資源的再利用，又實現(xiàn)了鉻鹽清潔化生產(chǎn)，達(dá)到了廢水零排放的目標(biāo)，對環(huán)境保護和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟都具有很好的示范性作用。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝過程簡單、生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，冰晶石分子比可調(diào)，環(huán)保、無污染，實現(xiàn)母液循環(huán)利用，無廢水外排。



圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施例方式 下面的實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實施例1 A、配制溶液按下列比例在鋁泥中加碳酸鈉、優(yōu)質(zhì)煤和水； 單位克 500克鋁泥中含Al2O3為 500*53.67％*(1-50.1％)＝134克 B、將制好的漿液分別放入反應(yīng)爐內(nèi)，在700℃溫度下焙燒1小時，得到含較多雜質(zhì)的固體鋁酸鈉，重量為576.2克。
C、將得到的固體鋁酸鈉，按200g/L溶液濃度比例加水(正常生產(chǎn)時使用系統(tǒng)用水)，將制好的溶液分別放入反應(yīng)釜內(nèi)，在90℃溫度下溶解0.5小時。
D、將上述得到的溶液過濾、分離濾渣，干燥外排渣，外排渣重量為349.2克，分析溶液中的鋁酸鈉含量為85.5(g/L)。
E、按以下比例加入氫氟酸和碳酸鈉，在常溫常壓下，攪拌起化學(xué)反應(yīng)，制得冰晶石漿液(pH值控制在3.4～3.7)，然后過濾將固體冰晶石烘干、稱重見下表。
單位克 經(jīng)化驗、分析冰晶石中的化學(xué)成分，產(chǎn)品質(zhì)量 氟52.3％ 鋁12.9％ 鈉32.1％ 實施例2 A、配制溶液按下列比例在鋁泥中加碳酸鈉、優(yōu)質(zhì)煤和水； 單位克 500克鋁泥中含Al2O3為 500*53.67％*(1-50.1％)＝134克 B、將制好的漿液分別放入反應(yīng)爐內(nèi)，在750℃溫度下焙燒1.2小時，得到含較多雜質(zhì)的固體鋁酸鈉，重量580.8克。
C、將得到的固體鋁酸鈉，按200g/L溶液濃度比例加水(正常生產(chǎn)時使用系統(tǒng)用水)，將制好的溶液分別放入反應(yīng)釜內(nèi)，在85℃溫度下溶解0.7小時。
D、將上述得到的溶液過濾、分離濾渣，干燥外排渣，重量為349.8克。
分析溶液中的鋁酸鈉含量為86.3g/L。
E、按以下比例加入氫氟酸和碳酸鈉，在常溫常壓下，攪拌起化學(xué)反應(yīng)，制得冰晶石漿液(pH值控制在3.4～3.7)，然后過濾將固體冰晶石烘干、稱重見下表。
單位克 經(jīng)化驗、分析冰晶石中的化學(xué)成分，產(chǎn)品質(zhì)量 氟52.6％ 鋁12.7％ 鈉32.0％ 實施例3 A、配制溶液按下列比例在鋁泥中加碳酸鈉、優(yōu)質(zhì)煤和水； 單位克 500克鋁泥中含Al2O3為 500*53.67％*(1-50.1％)＝134克 B、將制好的漿液分別放入反應(yīng)爐內(nèi)，在800℃溫度下焙燒1.5小時，得到含較多雜質(zhì)的固體鋁酸鈉，重量585.4克。
C、將得到的固體鋁酸鈉，按200g/L溶液濃度比例加水(正常生產(chǎn)時使用系統(tǒng)用水)，將制好的溶液分別放入反應(yīng)釜內(nèi)，在95℃溫度下溶解1小時。
D、將上述得到的溶液過濾、分離濾渣，干燥外排渣，重量350.6克。
分析溶液中的鋁酸鈉含量為84.9g/L。
E、按以下比例加入氫氟酸和碳酸鈉，在常溫常壓下，攪拌起化學(xué)反應(yīng)，制得冰晶石漿液(pH值控制在3.4～3.7)， F、過濾將固體冰晶石烘干、稱重見下表。
單位克 經(jīng)化驗、分析冰晶石中的化學(xué)成分，產(chǎn)品質(zhì)量 氟52.1％ 鋁12.9％ 鈉32.2％ 實施例4 按實施例3重新做實驗，A、B、D、E和F步驟與實施例3相同，C步驟在含渣鋁酸鈉溶液中加入52.8硫化堿除雜質(zhì)，能夠使控制六價鉻含量降低。加之前，溶液中的Cr6+濃度為12g/L，加入后，經(jīng)攪拌、反應(yīng)，然后過濾，測得溶液中的Cr6+濃度為8.2g/L(加入過量的硫化堿會使溶液中的雜質(zhì)增加，也使成本增高)。
實施例5 按實施例3重新做實驗，A、B、D、E和F步驟與實施例3相同，C步驟在含渣鋁酸鈉溶液中加入57.9硫化堿除雜質(zhì)，能夠使控制六價鉻含量降低。加之前，溶液中的Cr6+濃度為12g/L，加入后，經(jīng)攪拌、反應(yīng)，然后過濾，測得溶液中的Cr6+濃度為7.9g/L(加入過量的硫化堿會使溶液中的雜質(zhì)增加，也使成本增高)。
實施例6 按實施例3重新做實驗，A、B、D、E和F步驟與實施例3相同，C步驟在含渣鋁酸鈉溶液中加入63.3硫化堿除雜質(zhì)，能夠使控制六價鉻含量降低。加之前，溶液中的Cr6+濃度為12g/L，加入后，經(jīng)攪拌、反應(yīng)，然后過濾，測得溶液中的Cr6+濃度為8.0g/L(加入過量的硫化堿會使溶液中的雜質(zhì)增加，也使成本增高)。
權(quán)利要求
1、一種用鉻鹽廢渣制取冰晶石的方法，其特征在于它包括下列步驟
A、配料工序
按鋁泥純堿優(yōu)質(zhì)煤水的質(zhì)量比為1:0.28～0.30:0.14～0.17:0.55～0.60的比例配制成漿液；
B、焙燒工序
將A步驟配制的漿液放入反射爐內(nèi)，在700℃～800℃溫度下焙燒1～1.5小時，得到固體鋁酸鈉；
C、溶出工序
將固體鋁酸鈉按200g/L的溶液濃度加水放入反應(yīng)釜內(nèi)，在85～95℃溫度下溶解0.5～1小時成含渣鋁酸鈉溶液；
D、過濾工序
將C步驟制得的溶液經(jīng)過濾、分離出鋁酸鈉溶液和渣；
E、絡(luò)化反應(yīng)工序
按鋁酸鈉溶液碳酸鈉氫氟酸的質(zhì)量比為11.2～1.41.4～1.6的比例加入碳酸鈉和氫氟酸，在常溫常壓下反應(yīng)，生產(chǎn)冰晶石漿液；
F、過濾工序
將E步驟反應(yīng)后的生成物經(jīng)過濾設(shè)備過濾，得到冰晶石；
G、干燥工序
將E步驟得到的冰晶石經(jīng)干燥、脫水后得到冰晶石成品。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鉻鹽廢渣制取冰晶石的方法，其特征在于所述E步驟絡(luò)化反應(yīng)工序中的pH值控制在3.4～3.7。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用鉻鹽廢渣制取冰晶石的方法，其特征在于在所述C步驟的含渣鋁酸鈉溶液中，按含渣鋁酸鈉溶液硫化堿的質(zhì)量比為10.015～0.018的比例加入硫化堿除雜質(zhì)，控制六價鉻含量降低。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用鉻鹽廢渣制取冰晶石的方法，首先將鋁泥、純堿和優(yōu)質(zhì)煤加少量水制成漿液，在700℃～800℃反射爐內(nèi)焙燒1～1.5小時，得到固體鋁酸鈉，加水溶出，過濾去渣，然后加入純堿、氫氟酸，在常溫常壓下進行反應(yīng)，生成冰晶石漿液，經(jīng)過濾、干燥得到冰晶石成品。本發(fā)明充分利用鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋁泥，既實現(xiàn)了廢渣中的有用成分的再利用，變廢為寶；又實現(xiàn)了鉻鹽清潔化生產(chǎn)，達(dá)到了零排放的目標(biāo)，本發(fā)明操作簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，冰晶石分子比可調(diào)。
文檔編號C01F7/54GK101475198SQ20091011720
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者韓登侖, 張忠元, 宋春林, 李文飛, 毛雪芹 申請人:甘肅錦世化工有限責(zé)任公司