專利名稱：一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超細(xì)氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，特別涉及離子膜電解種分母液生產(chǎn)超
細(xì)氫氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
隨著氫氧化鋁的超細(xì)化，表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使其具有了許多特殊功能。超細(xì)氫氧化鋁在阻燃劑行業(yè)、造紙?zhí)盍稀⒀栏嗄Σ羷?、醫(yī)藥等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。通常超細(xì)氫氧化鋁的制備方法主要有兩種，一種是機(jī)械粉碎法，包括球磨、氣流磨等；另一種是晶種分解法。晶種分解法所采用的分解溶液可以是拜耳法精液，也可以是燒結(jié)法精液，所采用的晶種可以是自分解晶種，也可以是機(jī)械粉碎的超細(xì)氫氧化鋁。自分解晶種分解法是用鋁鹽做原始晶種，控制一定的條件進(jìn)行成熟老化，制成所需的種子，然后經(jīng)過二段晶種分解、洗滌、烘干生產(chǎn)出超細(xì)氫氧化鋁；機(jī)械粉碎晶種分解法是先用氣流磨或球磨將普通的氫氧化鋁加工成細(xì)的氫氧化鋁做種子，然后再進(jìn)行晶種分解生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁。
通常拜耳法精液經(jīng)過晶種分解，氧化鋁分解率50%左右，種分分解精液中50%左右的氧化鋁還存在于種分母液中，這部分氧化鋁在系統(tǒng)中做無為的循環(huán)，降低了循環(huán)效率和處理鋁土礦的能力。如果能將其中的氧化鋁以附加值更高的超細(xì)氫氧化鋁提取出來，進(jìn)一步提高母液的苛性比，不僅提高了拜耳法循環(huán)效率，提高了處理鋁土礦的能力，而且可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效減少種分母液中的氧化鋁在拜耳法系統(tǒng)的無為循環(huán)、提高循環(huán)效率、提高產(chǎn)品附加值的生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 —種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于采用拜耳法種分母液為原料，拜耳法種分母液引入離子膜電解槽的陽極區(qū)進(jìn)行電解，再將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，得到超細(xì)氫氧化鋁。 本發(fā)明的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于其離子膜電解槽的陽極為析氧鈦金屬板，陰極為析氫的鎳或不銹鋼金屬極板，對(duì)鈉離子具有選擇性的Nafion全氟鈉離子膜作為分隔陽極區(qū)和陰極區(qū)的離子膜。 本發(fā)明的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于電解過程控制電流密度為1A/dm2 10A/dm2，電解時(shí)間控制為2_4小時(shí)。 本發(fā)明的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，再經(jīng)過采用機(jī)械粉碎，得到超細(xì)氫氧化鋁。
本發(fā)明的方法，采用現(xiàn)有的拜耳法生產(chǎn)流程中已經(jīng)提取出部分氧化鋁后的種分母液為原料，通過離子膜電解降低溶液的苛性比，穩(wěn)定性顯著降低，使存在于種分母液中的氧化鋁能以超細(xì)氫氧化鋁的形式二次分解析出。有效減少了種分母液中的氧化鋁在拜耳法系統(tǒng)的無為循環(huán)，提高了循環(huán)效率，可以制備出平均粒徑為l-2ym的超細(xì)氫氧化鋁，提高了產(chǎn)品的附加值。
具體實(shí)施例方式
—種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，采用氧化鋁生產(chǎn)過程的拜耳法種分母液為原料，拜耳法種分母液引入離子膜電解槽的陽極區(qū)進(jìn)行電解，再將電解后陽極區(qū)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，得到超細(xì)氫氧化鋁。 本發(fā)明的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其離子膜電解槽的陽極為析氧鈦金屬板，陰極為析氫的鎳或不銹鋼金屬極板，對(duì)鈉離子具有選擇性的Nafion全氟鈉離子膜作為分隔陽極區(qū)和陰極區(qū)的離子膜；電解過程控制電流密度為1A/dm2 10A/dm2，電解時(shí)間控制為2-4小時(shí)。 本發(fā)明的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，得到超細(xì)氫氧化鋁。 在電解槽中，離子膜將電解槽分隔成陽極區(qū)和陰極區(qū)，在陽極區(qū)，鈉離子受電場(chǎng)作用，通過離子膜遷移到陰極區(qū)，經(jīng)過一定時(shí)間離子膜電解后，陽極區(qū)內(nèi)的種分母液苛性比降低，穩(wěn)定性顯著降低，將這部分溶液引入到種分槽，采用晶種分解法生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁。
采用離子膜電解槽(結(jié)構(gòu)示意圖見附圖
)電解種分母液，通過控制電解槽電流密度和通電時(shí)間來決定電解程度。在電流、離子膜等的共同作用下，陽極區(qū)溶液中的鈉離子通過離子膜進(jìn)入陰極區(qū)，加上在陽極區(qū)的酸化反應(yīng)2H20-4e —02 t (陽極區(qū))+4H+，導(dǎo)致陽極區(qū)的溶液苛性比值不斷降低，控制一定的通電時(shí)間后，將陽極區(qū)內(nèi)的鋁酸鈉溶液引入到分解槽中，由于鋁酸鈉溶液的穩(wěn)定性顯著下降，采用控制分解的方法，可使鋁酸鈉溶液中的氧化鋁以超細(xì)氫氧化鋁的形式析出，所產(chǎn)氫氧化鋁粒度均勻，平均粒徑1-2微米。
拜耳法生產(chǎn)的種分母液經(jīng)凈化后引入離子膜電解槽的陽極區(qū)進(jìn)行電解，控制電流密度(1A/dm2 10A/dm2)和停留時(shí)間(2_4小時(shí))，使鋁酸鈉溶液分子比降低，穩(wěn)定性下降。將陽極區(qū)的鋁酸鈉溶液引入分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁做原始晶種，在溫度40-7(TC，經(jīng)6-12小時(shí)分解后，老化16-24小時(shí)后制得種子槳，將種子槳加入到其余部分的溶液中，在分解初溫50-70°C，晶種比為1 2%的條件下分解8-20小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1-2微米的超細(xì)氫氧化鋁。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1 苛性堿濃度為145g/l， a K為2. 4的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為1A/dm、通電2小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在70°C的溫度下，經(jīng)12小時(shí)分解后，老化20小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫50°C ，晶種比為2%的條件下分解8小時(shí)后后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例2 苛性堿濃度為140g/l， a K為2. 5的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，
4電流密度為10. 0A/dm2，通電3小時(shí)后，引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在50°C的溫度下，經(jīng)10小時(shí)分解后，老化18小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫6(TC，晶種比為1%的條件下分解15小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為2微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例3 苛性堿濃度為140g/l， a K為3. 0的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為IO. 0A/dm2，通電4小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在6(TC的溫度下，經(jīng)6小時(shí)分解后，老化24小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫70°C，晶種比為2%的條件下分解10小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1. 5微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例4 苛性堿濃度為150g/l， a K為2. 8的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為5A/dm、通電3小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在60°C的溫度下，經(jīng)12小時(shí)分解后，老化24小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫50°C，晶種比為1%的條件下分解8后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1. 6微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例5 苛性堿濃度為150g/l， a K為2. 6的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為10A/dm2，通電4小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在4(TC的溫度下，經(jīng)6小時(shí)分解后，老化16小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫60°C，晶種比為2%的條件下分解20小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1. 8微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例6 苛性堿濃度為140g/l， a K為3. 0的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為8A/dm、通電3小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在50°C的溫度下，經(jīng)10小時(shí)分解后，老化20小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫70°C，晶種比為1. 5%的條件下分解10小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1. 5微米的超細(xì)氫氧化鋁。
實(shí)施例7 苛性堿濃度為130g/l， a K為3. 1的拜耳法種分母液，經(jīng)凈化后進(jìn)行離子膜電解，電流密度為10A/dm2，通電2小時(shí)后，陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到晶種分解槽，其中一部分溶液加入硫酸鋁晶種，在6(TC的溫度下，經(jīng)8小時(shí)分解后，老化22小時(shí)制得種子漿，將種子漿加入到其余部分的溶液中，在分解初溫50°C ，晶種比為2%的條件下分解8小時(shí)后進(jìn)行液固分離，固體物料經(jīng)洗滌烘干后可得到平均粒度為1微米的超細(xì)氫氧化鋁。
權(quán)利要求
一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于采用拜耳法種分母液為原料，拜耳法種分母液引入離子膜電解槽的陽極區(qū)進(jìn)行電解，再將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，得到超細(xì)氫氧化鋁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于其離子膜電解槽的陽極為析氧鈦金屬板，陰極為析氫的鎳或不銹鋼金屬極板，對(duì)鈉離子具有選擇性的Nafion全氟鈉離子膜作為分隔陽極區(qū)和陰極區(qū)的離子膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于電解過程控制電流密度為1A/dm2 10A/dm2，電解時(shí)間控制為2_4小時(shí)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法，其特征在于將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽，采用自分解晶種法分解，液固分離后得到超細(xì)氫氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超細(xì)氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，特別涉及離子膜電解種分母液生產(chǎn)超細(xì)氫氧化鋁的方法。其特征在于采用拜耳法種分母液為原料，拜耳法種分母液引入離子膜電解槽的陽極區(qū)進(jìn)行電解，再將電解后陽極區(qū)內(nèi)的溶液引入到種分槽進(jìn)行種分分解，液固分離后，得到超細(xì)氫氧化鋁。本發(fā)明的方法，采用現(xiàn)有的拜耳法生產(chǎn)流程中已經(jīng)提取出部分氧化鋁后的種分母液為原料，通過離子膜電解降低溶液的苛性比，穩(wěn)定性顯著降低，使存在于種分母液中的氧化鋁能以超細(xì)氫氧化鋁的形式二次分解析出。有效減少了種分母液中的氧化鋁在拜耳法系統(tǒng)的無為循環(huán)，提高了循環(huán)效率，可以制備出平均粒徑為1-2μm的超細(xì)氫氧化鋁，提高了產(chǎn)品的附加值。
文檔編號(hào)C01F7/00GK101759215SQ20091024335
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者尹周瀾, 張平民, 李旺興, 楊巧芳, 譚軍, 陳啟元 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司