專利名稱：控制拜爾工藝中dsp污垢的方法
控制拜爾工藝中DSP污垢的方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考無(wú)關(guān)于聯(lián)邦資助開發(fā)研究的聲明無(wú)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及物質(zhì)組合物和使用其來(lái)處理各種工業(yè)工藝物料的方法，特別是涉及這樣一些特定的組合物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些組合物能特別有效地促進(jìn)拜爾工藝流中硅鋁酸鈉(也被稱作脫硅產(chǎn)物或者DSP)的形成。如美國(guó)專利6，814，873中的闡述，拜爾工藝是用來(lái)從鋁土礦原料中制造氧化鋁。 因?yàn)榘轄柟に囀褂每列詨A溶液從鋁土礦中提取氧化鋁，一直使用新鮮苛性堿溶液的成本過(guò)高。因此，被稱為“液體”和/或“廢液”的苛性堿溶液從后一階段的拜爾工藝循環(huán)回到前一階段，從而形成一個(gè)流體循環(huán)。對(duì)于本申請(qǐng)來(lái)說(shuō)，這一描述定義了術(shù)語(yǔ)“液體”。然而在流體循環(huán)中，液體的再循環(huán)有它自身的復(fù)雜性。鋁土礦原料中包含各種形式和數(shù)量的二氧化硅。一部分二氧化硅是沒(méi)有反應(yīng)活性的，所以它不發(fā)生溶解，在拜爾循環(huán)中仍然為固體砂石或者泥土。其它二氧化硅(例如粘土和高嶺石)是有反應(yīng)活性的，當(dāng)加入到拜爾工藝液體中之后溶解于苛性堿。當(dāng)廢液在拜爾工藝的流體循環(huán)中反復(fù)流過(guò)時(shí)，液體中二氧化硅的濃度最終上升到會(huì)沉淀的濃度，特別是與鋁以及蘇打結(jié)合形成不溶性硅鋁酸鈉。這一物質(zhì)會(huì)在液體中作為顆粒沉淀，但是更多的是在拜爾工藝循環(huán)中各部件的容器壁上發(fā)現(xiàn)的硬垢。硅鋁酸鹽污垢至少有兩種形式，即方鈉石和鈣霞石。這些和其它形式的硅鋁酸鹽污垢通常在本申請(qǐng)中被定義為術(shù)語(yǔ)“脫硅產(chǎn)物” 或者“DSP”。對(duì)于DSP已經(jīng)有了各種闡述，在一些情況下，它的化學(xué)式被認(rèn)為是 3 (Na2O · Al2O3 · 2Si02 · 0_2H20) · 2NaX，其中 X 代表 0H\ Cl\ CO廣、SO:。因?yàn)?DSP 具有反溶解能力(隨著溫度的上升沉淀增加)并能沉淀成硬的不溶性結(jié)晶固體污垢，所以在拜爾工藝液體中二氧化硅的累積成為問(wèn)題。溶液中二氧化硅濃度的上升導(dǎo)致DSP沉淀趨勢(shì)的上升。當(dāng)固體DSP污垢在拜爾工藝的管道、容器、熱交換裝置和其它工藝設(shè)備中累積時(shí)，它形成流動(dòng)瓶頸和阻礙物，對(duì)液體流量有不利影響。受其導(dǎo)熱性質(zhì)影響，熱交換裝置上的DSP污垢還會(huì)降低熱交換效率。除此之外，若對(duì)溶液中的二氧化硅控制不佳，還會(huì)影響最終三水合氧化鋁產(chǎn)物的質(zhì)量，形成受S^2污染的氧化鋁。這些負(fù)面影響需要工廠采取一系列控制措施來(lái)減輕二氧化硅溶出對(duì)工藝運(yùn)行的影響。對(duì)于污垢的形成，一個(gè)重要的問(wèn)題是拜爾工藝設(shè)備需要大量停工時(shí)間。作為日常除垢操作的一部分，設(shè)備通常需要停工來(lái)去除累積的污垢。除此之外，DSP很難去除，去垢需要使用危險(xiǎn)的濃酸例如硫酸。另外，工廠通常還在拜爾工藝中增加一個(gè)“脫硅”步驟。這一步驟使得硅酸鹽(以 “游離”DSP固體的形式)從循環(huán)中可控去除，因而減少了二氧化硅在溶液中的積累。脫硅步驟通常在浸提步驟前進(jìn)行，從拜爾工藝液體中去除某些二氧化硅。通常脫硅是這樣一種過(guò)程，其包括將拜爾漿料保持在溫度和停留時(shí)間都有利于二氧化硅以方鈉石(DSP)顆粒的形式從溶液中沉淀出來(lái)的條件下。方鈉石固體顆粒在所述條件下形成，然后能與其它不溶物(砂石，泥土)一起在現(xiàn)有的固液分離工藝中的下游被去除。通常通過(guò)控制條件來(lái)最大程度減少任何DSP污垢的形成和影響。在國(guó)際公開申請(qǐng)WO 1996/006043和WO 2006/003470以及B. J. Robson在《輕金屬》(Light Metals) (1998)第87頁(yè)上公開發(fā)表的文章《二氧化硅產(chǎn)品控制選項(xiàng)》(Product Silica Control Options)和 K. I. The 在《輕金屬》(Light Metals) (1998)第 117 頁(yè)上公開發(fā)表的文章《一種對(duì)拜爾工藝液體進(jìn)行后脫硅的新穎方法》(A Novel Approach to Post-Desilicating Bayer Process Liquor)中描述了脫硅步驟的某些實(shí)例。在脫硅過(guò)程中有效的操作和去除二氧化硅是車間操作人員用來(lái)控制溶液中二氧化硅的一個(gè)關(guān)鍵工藝。 通過(guò)這種方式，操作人員可以減輕二氧化硅濃度高的不利影響，包括產(chǎn)物的污染和DSP污垢的形成。然而，這些脫硅步驟昂貴，而且從溶液中去除所有二氧化硅的效果不佳。作為結(jié)果，大量溶解的二氧化硅通常會(huì)傳遞到隨后的拜爾工藝步驟中，仍然有形成DSP污垢和產(chǎn)物污染的可能性。因此，人們提出了其它一些策略來(lái)控制拜爾工藝中的DSP污垢。另一種策略是通過(guò)使用DSP抑制劑來(lái)減少DSP污垢在拜爾工藝中的形成。DSP抑制劑通過(guò)抑制DSP的沉淀和/或轉(zhuǎn)變DSP的形態(tài)，使得它不附著在設(shè)備上，從而防止拜爾工藝設(shè)備上DSP污垢的形成。在美國(guó)專利申請(qǐng)12/236946，美國(guó)專利6，814，87!3B2，美國(guó)公開申請(qǐng) 2004/0162406AU2004/0011744AU2005/0010008A2,國(guó)際公開申請(qǐng) WO 2008/045677、 WO 1997/041075 和 WO 1997/041065 以及 Donald Spitzer 等人在《輕金屬 2008》(Light Metals 2008) (2008)第57-62頁(yè)上公開發(fā)表的文章《Max HT 方鈉石結(jié)垢抑制劑車間經(jīng)驗(yàn)和對(duì)工藝的影響》(Max HT Sodalite Scale Inhibitor =Plant Experience and Impact on the Process)和 A. Oliveira 等人在《輕金屬 2008》(Light Metals 2008) (2008) % 133-136頁(yè)上公開發(fā)表的文章《在Alnorte車間使用結(jié)垢抑制劑的蒸發(fā)系統(tǒng)的性能評(píng)估》 (Performance Appraisal of Evaporation System with Scale Inhibitor Application in Alnorte Plant)中有一些抑制劑實(shí)例的闡述。然而這些嘗試都要忍受拜爾工藝流體循環(huán)中二氧化硅的存在和抵消二氧化硅的影響。解決DSP污垢問(wèn)題的另一種可選策略是加強(qiáng)拜爾工藝上游中二氧化硅的去除。增加二氧化硅去除的量會(huì)降低后面下游工藝中的溶液里二氧化硅的濃度。這一結(jié)果對(duì)于DSP 污垢的形成可能有一定影響，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，例如氧化鋁產(chǎn)物中的二氧化硅也可能有影響。因而人們明顯需要一種實(shí)用的改進(jìn)的方法，以一種可控的方式來(lái)加強(qiáng)溶解于拜爾工藝液體中的二氧化硅的去除。除非明確說(shuō)明，此部分并不表示申請(qǐng)人承認(rèn)本文中引用的任何專利、出版物或其它信息所述的技術(shù)是本發(fā)明的“現(xiàn)有技術(shù)”。此外，此部分不應(yīng)解釋為已作出檢索或不存在37C. F. R. § . 1. 56(a)規(guī)定的其它相關(guān)信息。發(fā)明概述本發(fā)明的至少一種實(shí)施方式涉及一種促進(jìn)二氧化硅在拜爾工藝液體中沉淀的方法，其包含以下步驟將一種DSP促進(jìn)劑加入到拜爾液體中，使方鈉石沉淀，以及從拜爾液體中去除方鈉石。促進(jìn)劑是一種包含至少一種二氧化硅分散體的物質(zhì)組合物。促進(jìn)劑可以在拜爾工藝的脫硅步驟加入。促進(jìn)劑可以選自二氧化硅膠體、硼硅酸鹽、硅溶膠、熱解法二氧化硅、有機(jī)硅溶膠、酸性硅溶膠、硅酸鈉、氧化硅衍生物和它們的任意組合。促進(jìn)劑可以和一種DSP抑制劑混合。本發(fā)明的至少一種實(shí)施方式涉及一種方法，其中促進(jìn)劑的粒度在2nm至200nm之間。在拜爾液體中促進(jìn)劑的用量可以在1-10，OOOppm之間。當(dāng)促進(jìn)劑加入到拜爾液體中之后，防止拜爾液體進(jìn)入到拜爾工藝下一個(gè)步驟的時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)。可以將一種固體種子加入到拜爾液體中。此固體種子可以是不溶的DSP。至少一種實(shí)施方式涉及一種方法，其中促進(jìn)劑用選自硼、有機(jī)化合物、鐵、鈦、鋯或者鋁中的至少一種摻雜。促進(jìn)劑可以是基于鈉的。促進(jìn)劑可以是粒度大約在4nm的硼摻雜的硼硅酸鈉。促進(jìn)劑可以用鋰、鉀和它們的任意組合來(lái)提高穩(wěn)定性。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明以下將具體結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述

圖1是一個(gè)典型拜爾型工藝操作的至少一部分的流程圖。圖2是從一家氧化鋁精煉廠的鋁土礦漿料中取得的二氧化硅濃度與時(shí)間的曲線圖。圖3是從另一家氧化鋁精煉廠的鋁土礦漿料中取得的二氧化硅濃度與時(shí)間的曲線圖。圖4是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于使用廢液但未加添加劑的參照樣品的對(duì)比圖。圖5是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于在廢液中未加添加劑的參照樣品的圖。圖6是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于在廢液中未加添加劑的參照樣品的圖。圖7是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于在廢液中未加添加劑的參照樣品的圖。圖8是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于在廢液中未加添加劑的參照樣品的圖。圖9是從一家氧化鋁精煉廠的鋁土礦漿料中取得的二氧化硅濃度與時(shí)間的曲線圖。圖10是沉淀的DSP質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相對(duì)于在廢液中加添加劑的樣品的圖。發(fā)明詳述出于本申請(qǐng)的目的，定義了以下這些術(shù)語(yǔ)“氧化鋁工藝介質(zhì)”指的是一種或多種在氧化鋁精制過(guò)程中存在的物質(zhì)，包含但不局限于液體、廢液、母液、漿料、浸提漿料(digester slurry)、拜爾液體、鋁土礦、再循環(huán)液體、污垢、含鋁的礦石和它們的任意組合?！胺稚Ⅲw”指的是包含一個(gè)固體或者流體分散相的流體體系，這一體系在流體分散介質(zhì)中充分分散，分散體包含但不局限于懸浮液和膠體。“干燥的二氧化硅”指的是一系列干燥形式的、具有精細(xì)大小的無(wú)定形、無(wú)孔和/或球狀的二氧化硅顆粒(有或無(wú)金屬摻雜和/或結(jié)合有機(jī)基團(tuán))。“污物(foulant)，，指的是在制造和/或化學(xué)工藝運(yùn)行中積累在設(shè)備上的沉積物， 這種沉積物是不需要的，還可能會(huì)增加工藝的成本和/或損害工藝的效率。DSP是污物的一種。其它類型的污物包含但不局限于在拜爾工藝循環(huán)中的較冷部分積累的水鋁礦污垢，在拜爾工藝的浸提容器和管道中積累的勃姆石，草酸鹽，以及一種或幾種或所有這些的混合物。
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“車間液體”或者“拜爾液體”是工業(yè)化設(shè)備運(yùn)行拜爾工藝時(shí)實(shí)際用到的液體?！盎鹕交叶趸琛敝傅氖窃诟遬H環(huán)境下反應(yīng)形成聚合二氧化硅的二氧化硅化合物。火山灰二氧化硅的一些實(shí)例有飛灰、火山灰、稻殼灰、珍珠巖、硅藻土、微晶二氧化硅 [例如美國(guó)康涅狄格州新迦南市Unimin公司(Unimin Corporation, New Canaan, CT)的 Imsil]和微小的二氧化硅?！按龠M(jìn)劑”指的是一種增加環(huán)境中二氧化硅去除率的物質(zhì)組合物，促進(jìn)劑包含某些二氧化硅分散體和某些干燥形式的二氧化硅。“二氧化硅分散體”指的是一種具有精細(xì)大小的無(wú)定形、無(wú)孔和/或球狀的二氧化硅顆粒(有或無(wú)金屬摻雜和/或結(jié)合有機(jī)基團(tuán))在液相中的穩(wěn)定或不穩(wěn)定的分散體?！肮杌?silica fume)”指的是硅和硅鐵生產(chǎn)中的一種低純度、廉價(jià)的含硅副產(chǎn)物。“合成液體”或者“合成廢液”是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的用于實(shí)驗(yàn)的一種液體，其組成在氧化鋁、蘇打和苛性堿上與拜爾工藝循環(huán)中產(chǎn)生的液體相一致。上述定義或者本申請(qǐng)中其它地方給出的定義若與通常使用的、字典中的或者納入本申請(qǐng)作為參考的資料中的含義(顯義或隱義)不一致，本申請(qǐng)?zhí)貏e是權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該根據(jù)此申請(qǐng)中的定義來(lái)解釋，而不是根據(jù)通用的定義、字典上的定義或者作為參考納入中的定義來(lái)解釋?，F(xiàn)在參看圖1，該圖示意了從鋁土礦原料中制造氧化鋁的拜爾工藝操作的至少一部分流程圖。包含各種形態(tài)二氧化硅的鋁土礦原料通過(guò)研磨階段，氧化鋁和某些包含二氧化硅的雜質(zhì)一起溶解到加入的液體中。某些固體保持未溶解狀態(tài)，因此研磨階段的輸出所得是漿料。在研磨階段，鋁土礦原料中大量具有反應(yīng)活性的二氧化硅溶解于漿料中。在先前的技術(shù)工藝中，漿料接著通過(guò)脫硅階段，這時(shí)的保持條件(holding conditions)誘使大量溶解的二氧化硅沉淀生成DSP，從而降低了二氧化硅在溶液中的含量。漿料接著通過(guò)浸提階段，更多殘留的有反應(yīng)活性的二氧化硅固體溶解。液體之后與不溶性固體分離，氧化鋁以水鋁礦沉淀物的形式回收。拜爾廢液通過(guò)一個(gè)熱交換器回到研磨階段后完成它的循環(huán)。DSP污垢在拜爾工藝中積累，但是主要是在浸提階段，最主要是在循環(huán)液體重復(fù)通過(guò)的熱交換器上或其附近。至少一種實(shí)施方式中，在脫硅階段將一種促進(jìn)劑化合物加入到漿料中。促進(jìn)劑促進(jìn)了鋁土礦漿料中固體方鈉石的形成。這一過(guò)程增加了溶液中二氧化硅的去除，從而增強(qiáng)了脫硅過(guò)程的性能。至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑是二氧化硅分散體，例如二氧化硅膠體。 至少一種實(shí)施方式中，二氧化硅分散體或者干燥形式的二氧化硅選自硼硅酸鹽、硅溶膠、 熱解法二氧化硅、硅灰、有機(jī)硅溶膠、硅酸鈉、硼摻雜的二氧化硅膠體、火山灰、火山灰二氧化硅、二氧化硅沉淀物、聚硅酸鹽、硅酸(silicilic acid)、硅酸鉀、高表面積干燥團(tuán)聚的二氧化硅、水合硅酸鋁、硅酸鹽金屬氧化物、硅酸鈉、部分中和的硅酸鈉、部分中和的硅酸、 TE0S、無(wú)定形二氧化硅的團(tuán)聚顆粒、硅氧烷改性的二氧化硅和它們的任意組合。至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑是粒度小至IOOnm的微晶二氧化硅。至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑用鋁酸鈉穩(wěn)定劑(例如杜邦公司的Ludox AM)、Al、Ti、V、Fe、Cu、Ni、Cr、B、^ 和Ce摻雜。至少有一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑是有反應(yīng)活性的二氧化硅。至少有一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑是氧化硅的衍生物。至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑是美國(guó)專利6，569，908,6, 808，768和美國(guó)公開專利申請(qǐng)2007/0231249和2005/0234136中揭示的一種組合物。
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至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑用金屬摻雜。金屬包括任何合適的材料，也可得自任意合適的材料，包括能溶于或者基本能溶于水溶液的金屬鹽。至少一種實(shí)施方式中，金屬包括堿金屬、堿土金屬、第一族過(guò)渡金屬、第二族過(guò)渡金屬、鑭系元素和其組合。優(yōu)選的金屬組分包括鋁、鈰、鈦、錫、鋯、鋅、銅、鎳、鉬、鐵、錸、釩、硼等和它們的任意組合。至少一種實(shí)施方式中，促進(jìn)劑包含金屬組分和穩(wěn)定組分，形成一種二氧化硅顆粒膠體。這種穩(wěn)定劑的例子有胺或者季化合物?？梢杂米鞣€(wěn)定劑的胺的非限制性例子包括 二丙胺、三甲胺、三乙胺、三正丙胺、二乙醇胺、單乙醇胺、三乙醇胺、二異丁胺、異丙胺、二異丙胺、二甲胺、乙二胺四乙酸、吡啶等和其組合。優(yōu)選的穩(wěn)定劑組分是能在水中分散形成堿溶液的季胺，例如氫氧化季銨。此外，更優(yōu)選的季胺包括四烷基銨離子，其中每個(gè)烷基基團(tuán)有一個(gè)長(zhǎng)度在1-10的碳鏈，烷基基團(tuán)可以相同或者不同。適合用作穩(wěn)定劑的季胺的非限制性例子包括氫氧化四甲基銨(TMAOH)、氫氧化四丙基銨(TPAOH)、氫氧化四乙基銨(TEAOH)、 氫氧化四丁基銨(TBAOH)、氫氧化四己基銨、氫氧化四辛基銨、氫氧化三丁基甲基銨、氫氧化三乙基甲基銨、氫氧化三甲基苯基銨、氫氧化甲基三丙基銨、氫氧化十二烷基三甲基銨、氫氧化十六烷基三甲基銨、氫氧化二甲基十二烷基乙基銨、氫氧化二乙基二甲基銨等和其組合。此外，上面提到的銨鹽的氯化物和溴化物形式可以用于通過(guò)氫氧化物(陰離子)一交換柱來(lái)生產(chǎn)氫氧化烷基銨材料。以下實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施方式和用途，除非權(quán)利要求中另有說(shuō)明，以下實(shí)施例并不限制本發(fā)明。
實(shí)施例聚丙烯瓶和溫控旋轉(zhuǎn)水浴用于恒溫、間歇式脫硅實(shí)驗(yàn)。測(cè)試來(lái)自車間研磨機(jī)和車間拜爾廢液中的鋁土礦漿料。方法A 鋁土礦漿料測(cè)試從車間收集鋁土礦漿料，將樣品(大約200mL)加入到一系列250mL的聚丙烯瓶中。接著在這些樣品中加入不同劑量的膠體二氧化硅產(chǎn)品(添加劑量為0，500和IOOOppm)， 每種劑量準(zhǔn)備兩份樣品。然后在整個(gè)測(cè)量期間，將樣品放入溫度保持在95°C的旋轉(zhuǎn)水浴中持續(xù)進(jìn)行測(cè)試(6小時(shí))。從每個(gè)瓶子中以規(guī)則間隔收集漿料的子樣品，從固體中分離少量純凈液樣品。通過(guò)ICP來(lái)測(cè)定每一份液體樣品中二氧化硅的濃度。對(duì)于未加添加劑的樣品 (參照樣品)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，溶液中SiO2濃度的降低表明生成了固體DSP，它模擬了典型的脫硅階段的車間操作。相對(duì)于未加添加劑的參照樣品的濃度改變表明了促進(jìn)劑的影響作用。方法B:車間廢液的測(cè)試使用車間廢液進(jìn)行一系列測(cè)試。將廢液的樣品QOOmL)加入到250mL的聚丙烯瓶中，接著加入硅酸鈉的濃溶液，使得每個(gè)瓶子中加入約lg/L的二氧化硅。增加溶液中硅酸鹽的濃度是為了加快促進(jìn)測(cè)試期間DSP的形成。樣品中還加入了促進(jìn)劑產(chǎn)品(添加劑量為 0，50和IOOppm)。在持續(xù)測(cè)試的過(guò)程中G小時(shí))，將所得樣品放在溫度恒定在95°C的旋轉(zhuǎn)水浴中加熱。經(jīng)過(guò)4個(gè)小時(shí)的加熱后，在所有的樣品中的固體物都已基本完全沉淀。將這些混合物過(guò)濾，收集DSP固體，用熱的去離子水洗滌之，并空氣干燥過(guò)夜。通過(guò)將所得DSP固體的質(zhì)量與未加添加劑的參照樣品所得DSP固體的質(zhì)量對(duì)比，來(lái)確定促進(jìn)劑的功效。(與未加添加劑的參照樣品對(duì)比)，加添加劑的樣品中沉淀物的質(zhì)量改變表明了加入的促進(jìn)劑的影響。在測(cè)試中所使用的試劑見(jiàn)表1。
權(quán)利要求
1.一種在拜爾工藝中去除二氧化硅的方法，包含步驟在氧化鋁工藝介質(zhì)中添加促進(jìn)劑，形成基于二氧化硅的沉淀物，以及從氧化鋁工藝介質(zhì)中去除DSP，其中促進(jìn)劑提高了 DSP形成的效率，且促進(jìn)劑是包含二氧化硅分散體或者干燥形式二氧化硅的物質(zhì)組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于二氧化硅的沉淀物是方鈉石。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在拜爾工藝的脫硅步驟中加入促進(jìn)劑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑選自硼硅酸鹽、硅溶膠、熱解法二氧化硅、硅灰、有機(jī)硅溶膠、硅酸鈉、硼摻雜的二氧化硅膠體、火山灰、火山灰二氧化硅、二氧化硅沉淀物、聚硅酸鹽、硅酸、硅酸鉀、高表面積干燥團(tuán)聚的二氧化硅、水合硅酸鋁、金屬氧化物硅酸鹽、硅酸鈉、部分中和的硅酸鈉、部分中和的硅酸、TE0S、無(wú)定形的團(tuán)聚的二氧化硅顆粒、硅烷改性的二氧化硅、硅氧烷改性的二氧化硅和它們的任意組合。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑與DSP抑制劑混合。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑加入到拜爾液體中之后，防止拜爾液體進(jìn)入拜爾工藝下一個(gè)階段的時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還向拜爾液體中加入固體種子。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述固體種子是不溶的DSP。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑至少摻雜一種物質(zhì)，所述物質(zhì)選自金屬、有機(jī)化合物、鋁、鈰、鈦、錫、鋯、鋅、銅、鎳、鉬、鐵、錸、釩、硼等和它們的任意組合。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑還包含穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑選自胺、季化合物和它們的任意組合。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述穩(wěn)定劑是包含四烷基銨離子的季胺， 其中每個(gè)烷基基團(tuán)有一個(gè)長(zhǎng)度在1-10的碳鏈，烷基基團(tuán)可以相同或者不同。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑是粒度(articlesize)大小約為4nm的硼摻雜的硼硅酸鈉。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑通過(guò)鋰、鉀、鈉、銨和它們的任意組合穩(wěn)定化。
14.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述促進(jìn)劑還包含有機(jī)化合物，該有機(jī)化合物選自胺、哌嗪、氫氧化四甲基銨、氨基丙基丙醇胺、氨基甲基乙醇胺、環(huán)氧官能團(tuán)、乙基丙基丙醇胺和它們的任意組合。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在有促進(jìn)劑存在時(shí)，能較其它方式從氧化鋁工藝介質(zhì)中去除更多的DSP。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種控制拜爾工藝液體循環(huán)中的二氧化硅的方法。該方法涉及加入促進(jìn)劑材料以促進(jìn)DSP沉淀，包括在循環(huán)回路中希望沉淀DSP和去除溶液中二氧化硅的部分，例如拜爾工藝車間的脫硅階段，加入一種或多種二氧化硅分散體材料或者干燥形式的二氧化硅。從溶液中去除DSP降低了二氧化硅在液體中的濃度，因此更好地控制了例如二氧化硅對(duì)氧化鋁產(chǎn)品的污染的工藝問(wèn)題，以及在之后工藝階段中形成DSP，在容器壁和裝置上沉淀為污垢的問(wèn)題。因此，本發(fā)明顯著降低了拜爾工藝的總運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號(hào)C01F7/06GK102482110SQ201080022489
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月6日
發(fā)明者D·H·斯林克曼, J·D·基爾迪, J·崔, K·R·科爾曼, T·拉 申請(qǐng)人:納爾科公司