一種廢鋁易拉罐生產(chǎn)微米級氫氧化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體涉及一種廢鋁易拉罐生產(chǎn)微米級氫氧化鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全世界每年消費鋁制易拉罐1500億只，耗鋁高達200多萬噸，占世界鋁消費量的15 %左右。廢鋁易拉罐的回收再生利用，既可節(jié)約鋁土礦，還可節(jié)省97%的能源。我國雖然是鋁制易拉罐的消費和生產(chǎn)大國，但對其回收和利用卻沒有引起有關(guān)部門的充分重視。易拉罐制造使用高級鋁合金，易拉罐罐蓋的鋁合金是5182牌號，罐體的鋁合金是3004牌號，這些高質(zhì)量的鋁合金材料皆是利用優(yōu)質(zhì)的原生鋁材料制備而成。但至目前，很少有國營鋁廠收購和熔煉易拉罐。廢鋁易拉罐基本上由分散的小熔煉點經(jīng)營，不但設(shè)備簡陋，回收率很低，有的回收熔煉點的回收率不足60%，甚至還不到50%，同時生產(chǎn)技術(shù)落后，回收廢舊易拉罐全部被降級使用，被制成102、非標鋁錠、ADC-12等級別不高的鋁合金錠，回收的鋁沒有體現(xiàn)出真正的價值，在經(jīng)濟上造成極大的浪費，嚴重地浪費了寶貴的鋁資源。
[0003]超細高純氫氧化鋁是一種附加值很高的產(chǎn)品，不僅白度高、粒度細、而且粒徑分布均勻、晶形完善，可用于造紙?zhí)盍?，生產(chǎn)出表面光滑、富有光澤、白度高的銅版紙；因其對油墨吸收性強，適用于高速印刷；此外，微細氫氧化鋁還用作膠乳配合物、合成橡膠、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、聚脂樹脂的阻燃填料以及精密加工用刨光劑、牙膏用摩擦劑，城市供水的絮凝劑等，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。為了充分利用廢鋁易拉罐資源，增強我國精細鋁鹽在國際市場的競爭力，提升鋁鹽企業(yè)生產(chǎn)力。利用廢鋁易拉罐生產(chǎn)微米級氫氧化鋁產(chǎn)品，將具有非常廣闊的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對目前廢鋁易拉罐回收利用過程中現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種廢鋁易拉罐生產(chǎn)微米級氫氧化鋁的方法，目的是降低高純鋁鹽的生產(chǎn)成本，得到高質(zhì)量的氫氧化鋁產(chǎn)品，為鋁鹽產(chǎn)品精細化、高純化生產(chǎn)提供技術(shù)方案。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行:
(1)將廢鋁易拉罐破碎至5~10mm，加工成廢鋁易拉罐碎料，將廢鋁易拉罐碎料置于攪拌桶中，加水?dāng)嚢?、清?~5次；
(2)將氫氧化鈉與水按重量比1:(80~200)配制成溶液，將廢鋁易拉罐碎料送至反應(yīng)釜中，對反應(yīng)釜抽真空至真空度達6 X 10 2Pa,然后將氫氧化鈉溶液通過壓力栗注入反應(yīng)釜中，在室溫條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌速率為120r/min~480r/min,反應(yīng)時間為3h~6h，將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體輸送至氫氣純化器中進行純化，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜中料漿過濾，得到步驟(2)的濾液和濾餅，所述的濾液中含偏鋁酸鈉；
(3)將步驟(2)的含偏鋁酸鈉的濾液送至反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中通入CO2氣體至pH=10~10.5，并控制反應(yīng)釜中二氧化碳氣壓為0.8-1.2MPa，反應(yīng)釜溫度15~40°C，反應(yīng)過程中攪拌速度為400r/min~600 r/min，反應(yīng)完成后進行過濾，獲得步驟(3)的濾液和濾餅，其中濾液中含碳酸氫鈉和碳酸鈉，濾餅中含氫氧化鋁，對濾餅用清水多次洗滌；
(4)向步驟(3)的濾液中加入氫氧化鈣，反應(yīng)過程中進行攪拌，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時間為0.5h~lh，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到步驟(4)的濾液和濾餅，其中濾液中含有氫氧化鈉，濾餅中含有碳酸鈣，將步驟(4)的濾液送至步驟(2)的氫氧化鈉溶液中循環(huán)利用，步驟(4)的濾餅經(jīng)過多次清水洗滌后，加入水配制成漿料，并將漿料送入噴霧干燥機中進行干燥，入料溫度30 °C，出料溫度300 °C -400 °C，獲得碳酸鈣制品；
將步驟(3)中的濾餅加水配制成漿料，并將漿料送入噴霧干燥機中進行干燥，入料溫度30°C，出料溫度300°C ~400°C，獲得顆粒狀微米級氫氧化鋁產(chǎn)品，其DM=2~10 μπι，顆粒均勻。
[0006]其中，所述的步驟(2)中氫氧化鈉溶液通過壓力栗注入反應(yīng)釜中，注入量為反應(yīng)釜容積的80%，且控制m(廢鋁易拉罐碎料):m(NaOH) =1: (1.5-2.0)。
[0007]所述的反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體輸送至氫氣純化器中進行純化后通過增壓栗輸送至氫氣儲存罐中儲存，制成氫氣產(chǎn)品分裝罐體銷售。
[0008]所述的步驟(4)中濾液加入氫氧化鈣，加入量為m(氫氧化鈣):m(漿料)=1:(1.2-1.5)0
[0009]所述的步驟(4)的濾餅經(jīng)過多次清水洗滌后，加入水配制成漿料，加入水量按照m(濾餅):m(水)=1: (3~5)。
[0010]所述的步驟(3)中的濾餅加水配制成漿料，加水量按照m(濾餅):m(水)=1:(3~5)o
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
本發(fā)明是以我國廢鋁易拉罐為原料，將其與氫氧化鈉在反應(yīng)釜中進行反應(yīng)，制備出高純氫氧化鋁產(chǎn)品，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
2Al+2Na0H+2H20=2NaA102+3H2 ?NaA102+C02+2H20=Al (OH) 3 I +NaHCO 32NaA102+C02+3H20=2Al (OH) 3 丨 +Na 2C03NaHC03+Ca (OH) 2=CaC03 I +NaOH+H 20Na2C03+Ca (OH) 2=CaC03 丨 +2Na0H
本發(fā)明的技術(shù)方案生產(chǎn)工藝及其設(shè)備簡單，產(chǎn)品產(chǎn)率高，成本低廉，無環(huán)境污染，為綠色生產(chǎn)工藝，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，不僅提高了廢鋁易拉罐的利用率，實現(xiàn)了氫氧化鈉的循環(huán)利用，同時提高了氫氧化鋁化工產(chǎn)品質(zhì)量，增加了下游產(chǎn)品的生產(chǎn)率，提升了開發(fā)產(chǎn)品自身的價值。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明實施例1制備的氫氧化鋁SEM照片；
圖3是本發(fā)明實施例2制備的氫氧化鋁SEM照片；
圖4是本發(fā)明實施例3制備的氫氧化鋁SEM照片；
圖5是本發(fā)明實施例3制備的碳酸鈣的XRD圖譜；
圖6是本發(fā)明實施例3制備的氫氧化鋁的XRD圖譜。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明實施例所使用的CO2為市售工業(yè)氣體，其氣體純度為99.9%，所使用的氫氧化鈣為市售產(chǎn)品，Ca(OH)2^量大于95%
本發(fā)明實施例中SEM掃描采用的儀器型號為日本島津SEM — SS550，XRD圖譜采用的儀器型號為日本的DX-2000。
[0014]實施例1
本實施例的廢鋁易拉罐生產(chǎn)微米級氫氧化鋁的方法，如圖1所示，按照以下步驟進行:
(1)將廢鋁易拉罐破碎至5~10mm，加工成廢鋁易拉罐碎料，將廢鋁易拉罐碎料置于攪拌桶中，加水?dāng)嚢?、清?次；
(2)將氫氧化鈉與水按重量比1:80配制成溶液，將廢鋁易拉罐碎料送至反應(yīng)釜中，對反應(yīng)釜抽真空至真空度達6 X 10 2Pa,然后將氫氧化鈉溶液通過壓力栗注入反應(yīng)釜中，注入量為反應(yīng)釜容積的80%，并且m(廢鋁易拉罐碎料):m (NaOH) =1:1.5,在室溫條件下進行反應(yīng)，反應(yīng)過程中攪拌速率為240r/min，反應(yīng)時間為3h，將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體輸送至氫氣純化器中進行純化，然后通過增壓栗輸送至氫氣儲存罐中儲存，制成氫氣產(chǎn)品分裝罐體銷售；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)釜中料漿過濾，得到步驟(2)的濾液和濾餅，所述的濾液中含偏鋁酸鈉；
(3)將步驟(2)的含偏鋁酸鈉的濾液送至反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中通入CO2氣體至pH=10，并控制反應(yīng)爸中二氧化碳氣壓為0.8MPa，反應(yīng)爸溫度15°C，反應(yīng)過程中攪拌速度為400r/min，反應(yīng)完成后進行過濾，獲得步驟(3)的濾液和濾餅，其中濾液中含碳酸氫鈉和碳酸鈉，濾餅中含氫氧化鋁，對濾餅用清水多次洗滌；
(4)向步驟(3)的濾液中加入氫氧化鈣，加入量為m(氫氧化鈣):m(漿料)=1:1.5，反應(yīng)過程中進行攪拌，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時間為0.5h，將反應(yīng)后的漿料過濾，得到步驟
(4)的濾液和濾餅，其中濾液中含有氫氧化鈉，濾餅中含有碳酸鈣，將步驟(4)的濾液送至步驟(2)的氫氧化鈉溶液中循環(huán)利用，步驟(4)的濾餅經(jīng)過多次清水洗滌后，加入水配制成漿料，加入水量按照m(濾餅):m(水)=1: 5，并將漿料送入噴霧干燥機中進行干燥，入料溫度30 0C，出料溫度300 °C，獲得碳酸鈣制品；
將步驟(3)中的濾餅加水配制成漿料，加水量按照m(濾餅):m(水)=1: 5，并將漿料送入噴霧干燥機中進行干燥，入料溫度30°C，出料溫度300°C，獲得顆粒狀微米級氫氧化鋁產(chǎn)品，其D5Q=2~10 μ m，顆粒均勻，其SEM照片如