專利名稱：一種高白度氫氧化鋁的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種利用燒結(jié)法所產(chǎn)的鋁酸鈉溶液生產(chǎn)高白度氫氧化鋁的方法，屬于氫氧化鋁的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用燒結(jié)法鋁酸鈉溶液生產(chǎn)高白度氫氧化鋁的方法，通常包括以下步驟將鋁土礦破碎后進(jìn)行配料，在高溫下進(jìn)行燒結(jié)；向燒結(jié)產(chǎn)物(熟料)中加入溶出調(diào)配液，將熟料溶出后分離得到鋁酸鈉溶液和燒結(jié)法赤泥；將鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)脫硅精制和分解，得到高白氫氧化鋁。在以燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中的鋁酸鈉溶液為原料生產(chǎn)高白度氫氧化鋁的過(guò)程中，溶液中的鉻離子等重金屬離子會(huì)吸附或夾雜在氫氧化鋁晶體中，原料雜質(zhì)含量高，最終會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量升高，使白度下降。嚴(yán)重影響了所產(chǎn)出的氫氧化鋁的白度，使得產(chǎn)出的氫氧化鋁的白度降低。采用燒結(jié)法生產(chǎn)氫氧化鋁，產(chǎn)品白度受生產(chǎn)原料中雜質(zhì)含量的影響較大，使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。如果鋁酸鈉溶液不經(jīng)過(guò)凈化處理，直接生產(chǎn)氫氧化鋁，所得氫氧化鋁的白度最低在80%左右，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果。生產(chǎn)上熟料燒結(jié)溫度的變化也會(huì)影響到溶液中的雜質(zhì)含量，從而使產(chǎn)出氫氧化鋁的白度降低，導(dǎo)致白度經(jīng)常低于標(biāo)準(zhǔn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的利用燒結(jié)法鋁酸鈉溶液生產(chǎn)高白度氫氧化鋁的方法中所存在的氫氧化鋁白度較低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷，提供一種新的高白度氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法所制備的氫氧化鋁白度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種高白度氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括將鋁土礦破碎后配料燒結(jié)；向燒結(jié)產(chǎn)物中加入溶出調(diào)配液，將燒結(jié)產(chǎn)物溶出得到鋁酸鈉溶液；鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)脫硅精制和分解，得到高白度氫氧化鋁；其中，所述的溶出調(diào)配液中含有凈化劑。其中，為了達(dá)到更好的凈化效果，所述凈化劑在溶出調(diào)配液中的含量?jī)?yōu)選為 0. 1 5 Kg/m3，更優(yōu)選為 1. 0 Kg/m3。所述的凈化劑優(yōu)選為在堿溶液中能夠溶解的二價(jià)硫化物，例如，可以是硫化鈉、硫化鉀或其它在堿性溶液中可以溶解的硫化物；優(yōu)選為硫化鈉。所述硫化鈉或其它負(fù)二價(jià)硫的化合物可以含有結(jié)晶水，也可以不含結(jié)晶水。正常情況下，氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中熟料中的二價(jià)硫是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值，一般來(lái)說(shuō)在0. 35士0. 03% ；孰料溶出過(guò)程中二價(jià)硫的溶出率也是一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值，一般來(lái)說(shuō) S2_的溶出率在60士 10%，溶液中的爐_在0. lg/L左右。當(dāng)生產(chǎn)操作不穩(wěn)定時(shí)，熟料中的二價(jià)硫含量會(huì)減少，就導(dǎo)致了溶出液中的二價(jià)硫含量降低。溶出液中的二價(jià)硫是重金屬離子的一種非常有效的沉淀劑，所以，溶出液中二價(jià)硫含量的降低給溶出過(guò)程中重金屬離子的沉淀帶來(lái)了一個(gè)負(fù)面影響，致使流程中鉻離子的濃度升高。本發(fā)明通過(guò)大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在溶出調(diào)配液添加一定用量的二價(jià)硫，可以沉淀溶液中的鉻離子，對(duì)溶液進(jìn)行深度凈化，從而穩(wěn)定溶液色度。從添加效果上來(lái)看，二價(jià)硫的添加量越大，似乎效果越好，但大量添加會(huì)增加燒結(jié)法系統(tǒng)的的硫含量，從而帶來(lái)其它的問(wèn)題。如果燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則流程中的硫存在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡，熟料中的硫和二價(jià)硫也相對(duì)穩(wěn)定。與此同時(shí)，最終產(chǎn)品氫鋁的白度也達(dá)到合格要求且同樣相對(duì)穩(wěn)定。這樣，硫化鈉的添加也應(yīng)該以此為基礎(chǔ)篩選得到最佳的添加量。所以，摸索到二價(jià)硫的一個(gè)最適宜的添加量是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。正常情況下，熟料(燒結(jié)產(chǎn)物)中的二價(jià)硫含量為0. 35%左右。熟料溶出過(guò)程中，溶出L/S為4. 0，則每Im3溶液加熟料250kg，熟料中二價(jià)硫溶出率以62%計(jì)，每Im3溶液可溶出二價(jià)硫250X0. 35%X0. 62 = 0. 54 kg/m3。如果生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況，熟料中二價(jià)硫降至 0. 2%，則當(dāng)時(shí)單位溶液中二價(jià)硫的溶出量為=250X0.2X0. 62 = 0.31 kg/m3。生產(chǎn)上所使用的工業(yè)硫化鈉含有4個(gè)結(jié)晶水。溶液中每添加0. 1 kg/m3 二價(jià)硫， 相當(dāng)于每Im3溶液添加了 0. 5kg工業(yè)硫化鈉。這樣，如上述情況熟料中二價(jià)硫從0. 35%降至0. 2%時(shí)，溶液中二價(jià)硫減少了 0. 23 kg/m3，這部分二價(jià)硫需要添加硫化鈉來(lái)補(bǔ)充至正常值，需要的添加量為1. 15kg/m3。如果硫化鈉添加量過(guò)小，如低于0. 1 kg/m3時(shí)，相當(dāng)于二價(jià)硫的添加量為0. 02 kg/m3時(shí)，添加量太小，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不足以凈化溶液，穩(wěn)定產(chǎn)品指標(biāo)， 所以添加量應(yīng)大于這一數(shù)值；在試驗(yàn)過(guò)程中，能夠監(jiān)測(cè)到氧化鋁熟料中二價(jià)硫的最高值為 0. 58%，如果這部分二價(jià)硫以62%的溶出率溶出，在溶液中的二價(jià)硫濃度為0. 9kg/m3，如果這部分二價(jià)硫全部由添加的硫化鈉來(lái)提供，需要添加4. 5kg/m3，最終，本發(fā)明通過(guò)大量的試驗(yàn)確定流程中工業(yè)硫化鈉的添加量最大值應(yīng)該小于5kg/m3。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)熟料中硫含量的變化情況，需要添加的硫化鈉含量可以等比例的計(jì)算得出。同時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)上熟料中二價(jià)硫含量的增加，硫化鈉的添加量也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的減量調(diào)整。如果添加硫化鉀或其它可溶性的硫化物，而不是硫化鈉，則其添加量應(yīng)以硫化鈉的添加量為準(zhǔn)，按分子量折算成等當(dāng)量二價(jià)硫的量，也就是說(shuō)，需要保證其它凈化劑中二價(jià)硫的添加量與添加工業(yè)硫化鈉時(shí)相同。高白度氫氧化鋁是一個(gè)重要的化學(xué)品氧化鋁品種，產(chǎn)品售價(jià)高，利潤(rùn)空間大。現(xiàn)有的燒結(jié)法得到的鋁酸鈉溶液中含有一定量的鉻、銅等重金屬雜質(zhì)離子，這些雜質(zhì)離子對(duì)產(chǎn)品氫氧化鋁的白度影響非常大，大大降低了氫氧化鋁產(chǎn)品的白度，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定。本發(fā)明通過(guò)在熟料溶出過(guò)程中添加凈化劑(溶出調(diào)配液中加入凈化劑)，含有凈化劑的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，再將溶出漿進(jìn)行固液分離，有效除去鋁酸鈉溶液中微量的鉻、銅等重金屬離子，使溶液得到凈化。凈化后的溶液中重金屬離子等雜質(zhì)離子(例如，鉻等重金屬離子)的濃度小于lppm。將凈化后的鋁酸鈉溶液通過(guò)脫硅精制和分解，得到白度穩(wěn)定在94士 1%的氫氧化鋁，達(dá)到了高白氫氧化鋁的要求且質(zhì)量穩(wěn)定。本發(fā)明方法可有效提升氫氧化鋁產(chǎn)品白度并穩(wěn)定了氫氧化鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，本發(fā)明方法工藝流程簡(jiǎn)單，易操作，效果明顯。


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圖1本發(fā)明方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1
將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/L，氧化鋁濃度Al2O3:45g/L，碳酸堿濃度Na2Oe 20g/L)，其中，溶出調(diào)配液中添加硫化鈉，硫化鈉的添加量為lKg/m3。添加硫化鈉的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，將溶出漿進(jìn)行固液分離，溶液得到凈化。經(jīng)檢測(cè)，凈化后溶液中鉻離子或銅離子濃度均小于1. Oppm。將凈化后的溶液進(jìn)行脫硅(以提高溶液的A/S)，脫硅后的溶液分解得到高白氫氧化鋁。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所制備得到的氫氧化鋁的技術(shù)指標(biāo)為白度94. 8% ;Si02 0. 01% ；Fe2O3 0. 008% ；Na2O 0. 15%。本實(shí)施例所制備的氫氧化鋁的白度高、其它化學(xué)成分完全符合質(zhì)量要求且質(zhì)量非常穩(wěn)定。實(shí)施例2
將鋁土礦破碎后配料、高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/L， 氧化鋁濃度Al2O3:45g/L，碳酸堿濃度Na20e:20g/L)，其中，溶出調(diào)配液中添加硫化鈉，硫化鈉的添加量為5Kg/m3。添加硫化鈉的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，將溶出漿進(jìn)行固液分離，溶液得到凈化。經(jīng)檢測(cè)，凈化后溶液中鉻離子或銅離子濃度均小于l.Oppm。將凈化后的溶液進(jìn)行脫硅(以提高溶液的A/S)，脫硅后的溶液分解得到高白氫氧化鋁。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所制備得到的氫氧化鋁的技術(shù)指標(biāo)為白度94. 9% ;Si02 0. 015% ；Fe2O3 0. 015% ；Na2O 0. 26%。本實(shí)施例所制備的氫氧化鋁的白度高、其它化學(xué)成分完全符合質(zhì)量要求且質(zhì)量非常穩(wěn)定。實(shí)施例3
將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/L，氧化鋁濃度Al2O3:45g/L，碳酸堿濃度Na2Oe 20g/L)，其中，溶出調(diào)配液中添加硫化鈉，硫化鈉的添加量為0. lKg/m3左右。添加硫化鈉的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、 銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，將溶出漿進(jìn)行固液分離，溶液得到凈化。經(jīng)檢測(cè)，凈化后溶液中鉻離子或銅離子濃度均小于1. Oppm。將凈化后的溶液進(jìn)行脫硅(以提高溶液的A/S)， 脫硅后的溶液分解得到高白氫氧化鋁。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所制備得到的氫氧化鋁的技術(shù)指標(biāo)為白度93. 9% ;Si02 0. 021% ；Fe2O3 0. 013% ；Na2O 0. 19%。本實(shí)施例所制備的氫氧化鋁的白度高、其它化學(xué)成分完全符合質(zhì)量要求且質(zhì)量非常穩(wěn)定。實(shí)施例4
將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/L，氧化鋁濃度Al2O3 45g/L，碳酸堿濃度Na2Oe 20g/L，)其中，溶出調(diào)配液中添加硫化鉀，硫化鉀的添加量為lKg/m3左右。添加硫化鉀的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，將溶出漿進(jìn)行固液分離，溶液得到凈化。經(jīng)檢測(cè)，凈化后溶液中鉻離子或銅離子濃度均小于l.Oppm。將凈化后的溶液進(jìn)行脫硅(以提高溶液的A/S)，脫硅后的溶液分解得到高白氫氧化鋁。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所制備得到的氫氧化鋁的技術(shù)指標(biāo)為白度94. 5% ;Si02 0. 021% ；Fe2O3 0. 0012% ；Na2O 0. 19%。本實(shí)施例所制備的氫氧化鋁的白度高、其它化學(xué)成分完全符合質(zhì)量要求且質(zhì)量非常穩(wěn)定。實(shí)施例5
將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/L，氧化鋁濃度Al203:45g/L，碳酸堿濃度Na2Oe: 20g/L)，其中，溶出調(diào)配液中添加含有4個(gè)結(jié)晶水的硫化鈉，其添加量為0. 8Kg/m3。添加含有4個(gè)結(jié)晶水的硫化鈉的調(diào)配液在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中的鉻、銅等重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，將溶出漿進(jìn)行固液分離，溶液得到凈化。經(jīng)檢測(cè)，凈化后溶液中鉻離子或銅離子濃度均小于l.Oppm (實(shí)驗(yàn)室ICP分析精度只能到lppm)。將凈化后的溶液進(jìn)行脫硅(以提高溶液的A/S)，脫硅后的溶液分解得到高白氫氧化鋁。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所制備得到的氫氧化鋁的技術(shù)指標(biāo)為白度94. 7% ;Si02 0. 025% ；Fe2O3 0. 016% ；Na2O 0. 26%。本實(shí)施例所制備的氫氧化鋁的白度高、其它化學(xué)成分完全符合質(zhì)量要求且質(zhì)量非常穩(wěn)定。試驗(yàn)例
在燒結(jié)法生產(chǎn)氫氧化鋁的生產(chǎn)流程進(jìn)行了添加凈化劑的工業(yè)試驗(yàn)。將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液(全堿濃度Na20T:60g/ L,氧化鋁濃度Al203:45g/L，碳酸堿濃度Na20e:20g/L)，其中，溶出調(diào)配液中添加硫化鈉 0. 1 5 Kg/m3 ；4小時(shí)后，凈化后的溶液中Cr開(kāi)始小于lppm，此后，一直是小于Ippm ；與此相對(duì)應(yīng)，隨著生產(chǎn)液量隨流程的推進(jìn)，碳酸化分解原液中的Cr從添加14小時(shí)后開(kāi)始降低， 由原來(lái)的14ppm逐漸減少為llppm、9ppm、3ppm，直至試驗(yàn)開(kāi)始22小時(shí)后小于lppm，此后一直小于lppm。從外觀上看，溶液顏色也從黃綠色變?yōu)榱藷o(wú)色。與此相對(duì)應(yīng)，碳酸化分解產(chǎn)出的最終氫氧化鋁產(chǎn)品白度開(kāi)始升高，從90%以下升至最后大部分大于94%，甚至大95%以上，較以前高了兩個(gè)百分點(diǎn)左右。
權(quán)利要求
1.一種高白度氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括鋁土礦配料高溫?zé)Y(jié)；燒結(jié)產(chǎn)物中加入溶出調(diào)配液溶出燒結(jié)產(chǎn)物，得到鋁酸鈉溶液；鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)脫硅精制和分解，得到氫氧化鋁；其特征在于所述的溶出調(diào)配液中含有凈化劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述凈化劑在溶出調(diào)配液中的添加量為 0. 1 5 Kg/m3。
3.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述凈化劑在溶出調(diào)配液中的添加量為 1. 0 Kg/m3。
4.按照權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的凈化劑是在堿溶液中能夠溶解的二價(jià)硫化物。
5.按照權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的在堿溶液中能夠溶解的二價(jià)硫化物包括硫化鈉或硫化鉀。
6.按照權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述凈化劑含有結(jié)晶水。
7.按照權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述凈化劑不含有結(jié)晶水。
8.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)生產(chǎn)方法得到的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高白度氫氧化鋁的生產(chǎn)方法，包括將鋁土礦破碎后配料高溫?zé)Y(jié)；將燒結(jié)產(chǎn)物加入溶出調(diào)配液溶出得到鋁酸鈉溶液；鋁酸鈉溶液經(jīng)過(guò)脫硅精制和分解，得到氫氧化鋁溶液；其中，所述的溶出調(diào)配液中含有凈化劑。本發(fā)明通過(guò)在熟料溶出過(guò)程中添加凈化劑，在溶出氧化鋁熟料的過(guò)程中與熟料中重金屬離子反應(yīng)生成沉淀，有效除去鋁酸鈉溶液中的重金屬雜質(zhì)離子，凈化后的鋁酸鈉溶液通過(guò)脫硅精制和分解，所產(chǎn)出的氫氧化鋁的白度穩(wěn)定在94±1%。本發(fā)明方法可有效提升氫氧化鋁產(chǎn)品白度并穩(wěn)定氫氧化鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，本發(fā)明方法工藝流程簡(jiǎn)單、易操作、效果明顯。
文檔編號(hào)C01F7/14GK102351228SQ20111018487
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者姜梅, 張雷, 楊會(huì)賓, 潘明亮, 王曉鋒, 薛忠秀, 鄭秀芳 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司