專利名稱：一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)氧化鋁工業(yè)工藝技術(shù)改造始終以提高產(chǎn)出率和節(jié)能降耗為目標(biāo)，鋁酸鈉分解原液的濃度不斷提高，自20世紀(jì)80年代的苛性堿135g/l左右提高到現(xiàn)在的160～170g/l，工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際分解率在48％左右，而對(duì)于苛性堿濃度大于200g/l的鋁酸鈉溶液分解尚無(wú)研究。苛性堿濃度大于200g/l后，其氧化鋁濃度高達(dá)220g/l以上，從物理化學(xué)原理分析溶液黏度急劇增加，分解困難。但是，一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁要縮短氧化鋁流程，節(jié)能降耗，從強(qiáng)化溶出已經(jīng)很困難了，而從強(qiáng)化鋁酸鈉溶液分解出發(fā)，實(shí)現(xiàn)超高濃度鋁酸鈉溶液分解深度分解是有應(yīng)用價(jià)值的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種超高濃度(Nk≥190g/l)鋁酸鈉溶液分解的方法，旨在解決超高濃度鋁酸鈉溶液分解困難、分解率低和產(chǎn)品粒度細(xì)的問(wèn)題。
本發(fā)明的方法是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于將超度濃度Nk為190～220g/l鋁酸鈉溶液分解的工藝條件為分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計(jì)與分解原液中Al2O3之重量比為2～3。
本發(fā)明的一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于添加的晶種是用Nk≥190g/l的高濃度分解母液在50℃以上處理1～3小時(shí)的活化晶種。
本發(fā)明的一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于分解過(guò)程中添加聚丙烯酰胺以提高分解率，添加量為50～150ppm/l，添加方式為前加-溶解在未添加晶種的分解原液中。
本發(fā)明的方法通過(guò)優(yōu)化分解溫度制度，在較高溫度充分分解；通過(guò)控制適宜的晶種添加量，既提高分解率又優(yōu)化產(chǎn)品粒度添加聚丙烯酰胺類表面活性劑，降低溶液粘度以提高分解率；通過(guò)采用高濃度母液活化的細(xì)晶種提高分解率。
在分解原液濃Nk≥190g/l，使分解率≥50％、產(chǎn)出的氫氧化鋁粒度-45μm≤12％。
本發(fā)明的方法適用于濃度Nk在190～220g/l的拜爾法分解原液。本發(fā)明的方法為提高拜耳法分解產(chǎn)出率和循環(huán)效率，實(shí)現(xiàn)拜爾法系統(tǒng)高效化和節(jié)能降耗具有重要意義，具有在聯(lián)合法和拜爾法氧化鋁廠廣泛推廣應(yīng)用的前景。
本發(fā)明采用分解過(guò)程降溫梯度，控制晶種添加量，添加提高分解率的有機(jī)添加劑，添加活性晶種提高分解率，優(yōu)化粒度及其分布的方法，在分解原液濃Nk在190～220g/l，分解率≥46％、產(chǎn)出的氫氧化鋁粒度-45μm≤12％，使氧化鋁分解產(chǎn)出率由現(xiàn)有的70kg/m3提高到140kg/l以上，而且大幅度降低了分解母液與循環(huán)堿液的濃度差，可使拜爾法系統(tǒng)工藝能耗降低15％以上。
具體的實(shí)施方式一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，將超度濃度Nk為190～220g/l鋁酸鈉溶液分解的工藝條件為分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計(jì)與分解原液中Al2O3之重量比為2～3。分解過(guò)程中為提高分解率添加聚丙烯酰胺，添加量為50～150ppm/l，添加方式為前加-溶解在未添加晶種的分解原液中。添加的晶種是用Nk≥190g/l的高濃度分解母液在50℃以上處理1～3小時(shí)的活化晶種。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1用50℃的Nk≥190g/l的高濃度分解母液晶種3小時(shí)，得到活性晶種；將苛性堿濃度(Nk)大于220g/l的拜爾法精液降溫至75℃，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為2.5，經(jīng)分解36小時(shí)，溫度降至60℃，然后改變降溫梯度，自70℃經(jīng)過(guò)48小時(shí)降至48℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理2.5小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為7.0％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到46.6％。
實(shí)施例2將苛性堿濃度(Nk)大于210g/l的拜爾法精液降溫至80℃，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為3.0，經(jīng)分解30小時(shí)，溫度降至65℃，然后改變降溫梯度，自65℃經(jīng)過(guò)54小時(shí)降至46℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理3小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為8.9％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到50.6％。
實(shí)施例3將苛性堿濃度(Nk)大于200g/l的拜爾法精液降溫至75℃，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為2.0，經(jīng)分解30小時(shí)，溫度降至60℃，然后改變降溫梯度，自60℃經(jīng)過(guò)42小時(shí)降至47℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理2小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為9.2％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到52.6％。
實(shí)施例4用55℃的Nk≥190g/l的高濃度分解母液晶種1小時(shí)，得到活化晶種；將苛性堿濃度(Nk)大于190g/l的拜爾法精液降溫至70℃，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為2.5，經(jīng)分解36小時(shí)，溫度降至60℃，然后改變降溫梯度，自60℃經(jīng)過(guò)36小時(shí)降至50℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理3小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為6.3％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到55.8％。
實(shí)施例5將苛性堿濃度(Nk)大于220g/l的拜爾法精液降溫至75℃，添加陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺表面活性劑100ppm/l，攪拌均勻，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為2.5，經(jīng)分解36小時(shí)，溫度降至60℃，然后改變降溫梯度，自70℃經(jīng)過(guò)48小時(shí)降至48℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理2.5小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為6.8％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到48.3％。
實(shí)施例6將苛性堿濃度(Nk)為210g/l的拜爾法精液降溫至80℃，添加非離子型聚丙烯酰胺表面活性劑80ppm/l，攪拌均勻，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為3.0，經(jīng)分解30小時(shí)，溫度降至65℃，然后改變降溫梯度，自65℃經(jīng)過(guò)54小時(shí)降至46℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理3小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為8.1％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到53.6％。
實(shí)施例7將苛性堿濃度(Nk)為200g/l的拜爾法精液降溫至75℃，添加陰離子型聚丙烯酰胺表面活性劑50ppm/l，攪拌均勻，與活化晶種混合進(jìn)入分解首槽，并控制首槽晶種(以氧化鋁計(jì))與溶液中氧化鋁之比為2.0，經(jīng)分解30小時(shí)，溫度降至60℃，然后改變降溫梯度，自60℃經(jīng)過(guò)42小時(shí)降至47℃，末槽出料分級(jí)，分級(jí)機(jī)溢流經(jīng)過(guò)濾后得到的細(xì)晶種與分解母液混合攪拌處理2小時(shí)返回首槽，分級(jí)機(jī)底流經(jīng)過(guò)濾、洗滌后即得到粒度-45μm為7.9％的氫氧化鋁產(chǎn)品，其時(shí)的分解率達(dá)到55.8％。
權(quán)利要求
1.一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于將超度濃度Nk為190～220g/l鋁酸鈉溶液分解的工藝條件為分解首溫為70～80℃，末溫為45～55℃；晶種添加量以Al2O3計(jì)與分解原液中Al2O3之重量比為2～3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于添加的晶種是用Nk≥190g/l的高濃度分解母液在50℃以上處理1～3小時(shí)的活化晶種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，其特征在于分解過(guò)程中添加聚丙烯酰胺以提高分解率，添加量為50～150ppm/l，添加方式為前加—溶解在未添加晶種的分解原液中。
全文摘要
一種超高濃度鋁酸鈉溶液分解的方法，涉及一種一水硬鋁石型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的工藝方法。其特征在于將超度濃度N
文檔編號(hào)C01F7/14GK1911808SQ200610127318
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者楊志民, 楊桂麗, 婁世彬, 趙鐵梅 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司