一種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，屬于鋁石制備【技術領域】。所述方法包括：將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到射流器中，并將空氣和二氧化碳的混合氣體通入到射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與二氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25～55℃，pH值為9.5～11；料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理，得到擬薄水鋁石。本發(fā)明方法所制備的擬薄水鋁石，比表面積大、孔容、膠溶合理，具有連續(xù)生產、工藝簡單、生產效率高、產品質量穩(wěn)定、設備投資少、操作維護簡便、運行可靠、能耗低及勞動強度小等特點，特別適用于普通擬薄水鋁石或超細氫氧化鋁、氧化鋁的生產。
【專利說明】ー種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁石制備【技術領域】，特別涉及ー種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]擬薄水鋁石又稱一水合氧化鋁、假一水軟鋁石，無毒、無味、無臭、白色膠體狀(濕品)或粉末(干品)，晶相純度高、膠溶性能好，粘結性強，具有比表面高、孔容大等特點，其含水態(tài)為觸變性凝膠。
[0003]擬薄水鋁石的生產方法有多種:目前國外常采用醇鋁法，產品質量高且孔結構很容易控制，但是生產成本高，存在環(huán)境污染；目前國內最經(jīng)濟、應用最廣的是酸法或堿法。エ業(yè)上擬薄水鋁石的生產方法主要包括如下三種:
[0004](I)鋁鹽和堿的中和:
[0005]A1C13+3NH30H->A1 (OH) 3+3NH4Cl
[0006](2)鋁鹽和偏鋁酸鈉的復分解反應法:
[0007]Al2 (SO4) 3+6NaA102 + 12H20->8A1 (OH) 3 + 3Na2S04
[0008](3)偏鋁酸鈉和酸的中和，如碳化法:
[0009]2NaA102 + CO2 + 3H20->2A1 (OH) 3 + Na2CO3
[0010]其中，碳化法生產擬薄水鋁石的過程如下:以低溫低濃度的エ業(yè)鋁酸鈉溶液為原料，快速通入高濃度CO2氣體作為沉淀劑中和成膠，控制成膠溫度及終點的pH值，然后經(jīng)升溫、老化、洗滌、干燥，得到普通擬薄水鋁石產品。
[0011]碳化法制備擬薄水鋁石可以依托氧化鋁廠，原料來源廣泛、生產成本低，生產中的廢液可以返回氧化鋁生產流程再利用，基本無廢料排出，環(huán)境污染小，由此得到了廣泛的應用。但是，碳化法制備擬薄水鋁石的過程多為間斷生產，設備投資大、人員勞動強度大、生產率低，產品質量波動大。

【發(fā)明內容】

[0012]為了解決現(xiàn)有碳化法制備擬薄水鋁石的間斷生產，勞動強度大、生產率低，以及產品質量波動大等問題，本發(fā)明提供了ー種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，包括:將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到射流器中，并將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到所述射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;將料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理，得到擬薄水鋁石。
[0013]所述偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L。
[0014]所述將料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理的步驟具體包括:
[0015]將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低于90°C ；
[0016]將老化升溫后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；[0017]將水洗后的濾餅進行干燥處理。
[0018]所述干燥處理的干燥溫度為100-120°C。
[0019]所述混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%-100%，所述混合氣體的壓カ為0.1MPa -0.3MPa。
[0020]所述射流器為單個射流器或由多個射流器串聯(lián)構成。
[0021]所述混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10-100。
[0022]本發(fā)明的方法具有連續(xù)生產、エ藝簡單、生產效率高、產品質量穩(wěn)定、設備投資少、操作維護簡便、運行可靠、能耗低及勞動強度小等特點，特別適用于普通擬薄水鋁石或超細氫氧化鋁、氧化鋁的生產。通過本發(fā)明方法所制備的擬薄水鋁石的比表面積大、孔容、膠溶均能夠達到普通擬薄水鋁石的質量標準。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實施例的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明技術方案作進ー步描述。
[0025]參見圖1，本發(fā)明實施例提供了ー種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，該方法包括如下步驟:
[0026]步驟101:將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到射流器中，并將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到該射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，實現(xiàn)偏鋁酸鈉溶液與ニ氧化碳氣體的快速反應，產生多而細膩的氣泡；
[0027]本實施例中，偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L ;混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%-100%，混合氣體的壓カ為0.1MPa-0.3MPa ;在具體生產實踐中，可以根據(jù)偏鋁酸鈉溶液的濃度，選擇使用I個或多個射流器串聯(lián)，通常低濃度時單個射流器可滿足流量要求，氧化鋁濃度大于40g/L時可以考慮使用多個射流器串聯(lián)。
[0028]步驟102:控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值在10-100，使反應生成的料漿溫度為25-55 °C，pH值為9.5-11，停止成膠；
[0029]步驟103:將料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理，得到擬薄水鋁石；
[0030]本實施例中，先將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低于90°C ;將老化升溫后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；再將水洗后的濾餅進行干燥處理，干燥溫度為100-120°C，最終得到擬薄水鋁石。
[0031]為了更加清楚地闡述本發(fā)明實施例的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，下面通過幾個典型的應用實施例來進ー步說明。
[0032]實施例1
[0033]將氧化鋁濃度為15.9g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%，混合氣體的壓カ為0.3MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10，使反應生成的料漿溫度為25°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應所得的料漿通過道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為90°C ;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為100°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0034]實施例2
[0035]將氧化鋁濃度為25.2g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為40%，混合氣體的壓カ為0.2MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為30，使反應生成的料漿溫度為30°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為95°C ;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為102°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0036]實施例3
[0037]將氧化鋁濃度為33.6g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為50%，混合氣體的壓カ為0.15MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為40，使反應生成的料漿溫度為35°C及pH值為10時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內升溫，老化溫度為100°C;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為105°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0038]實施例4
[0039]將氧化鋁濃度為40.4g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為60%，混合氣體的壓カ為0.15MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制 混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為50，使反應生成的料漿溫度為40°C及pH值為10時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為100°C;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為110°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0040]實施例5
[0041]將氧化鋁濃度為55.3g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為70%，混合氣體的壓カ為0.14MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為60，使反應生成的料漿溫度為45°C和pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為102°C;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為115°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0042]實施例6
[0043]將氧化鋁濃度為64.7g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為80%，混合氣體的壓カ為0.13MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為80，使反應生成的料漿溫度為50°C及pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為95°C ;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為120°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0044]實施例7
[0045]將氧化鋁濃度為73.5g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到射流器中，同時通入空氣和二氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為100%，混合氣體的壓カ為0.12MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與二氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為90，使反應生成的料漿溫度為55°C及pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為97°C ;將老化后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗后的濾餅進行烘干處理，烘干溫度為120°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表
【權利要求】
1.ー種利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，包括: 將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到射流器中，并將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到所述射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理，得到擬薄水鋁石。
2.如權利要求1所述的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L。
3.如權利要求1所述的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述將料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理的步驟具體包括: 將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低于90°C ； 將老化升溫后的料漿過濾，濾餅水洗至中性； 將水洗后的濾餅進行干燥處理。
4.如權利要求3所述的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在干，所述干燥處理的干燥溫度為100-120°C。
5.如權利要求1所述的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述混合氣體中ニ氧化碳的體積百分數(shù)為30%-100%，所述混合氣體的壓カ為0.1MPa-0.3MPa。
6.如權利要求1所述的利用 射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述射流器為單個射流器或由多個射流器串聯(lián)構成。
7.如權利要求1所述的利用射流器連續(xù)生產擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10-100。
【文檔編號】C01F7/14GK103449485SQ201310373875
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權日:2013年8月23日
【發(fā)明者】丁安平, 武建生, 薛文忠, 朱小龍, 高曉輝, 張紅莉, 李超, 樊文貞, 劉淑清 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司