一種連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，屬于鋁石制備【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法包括：將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，同時通入空氣和二氧化碳的混合氣體，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(yīng)生成的料漿溫度為25～55℃，pH值為9.5～11；料漿通過具有多個u型彎的管道后進行老化、過濾、水洗及干燥處理，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(chǎn)、工藝簡單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)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(chǎn)。
【專利說明】一種連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁石制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法。
【背景技術(shù)】
[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(jié)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(chǎn)方法有多種:目前國外常采用醇鋁法，產(chǎn)品質(zhì)量高且孔結(jié)構(gòu)很容易控制，但是生產(chǎn)成本高，存在環(huán)境污染；目前國內(nèi)最經(jīng)濟、應(yīng)用最廣的是酸法或堿法。工業(yè)上擬薄水鋁石的生產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)擬薄水鋁石的過程如下:以低溫低濃度的工業(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(chǎn)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(chǎn)成本低，生產(chǎn)中的廢液可以返回氧化鋁生產(chǎn)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(yīng)用。但是，碳化法制備擬薄水鋁石的過程多為間斷生產(chǎn)，設(shè)備投資大、人員勞動強度大、生產(chǎn)率低，產(chǎn)品質(zhì)量波動大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決現(xiàn)有碳化法制備擬薄水鋁石的間斷生產(chǎn)，勞動強度大、生產(chǎn)率低，以及產(chǎn)品質(zhì)量波動大等問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，包括:
[0013]將偏鋁酸鈉溶液連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，并將空氣和二氧化碳的混合氣體通入到所述反應(yīng)裝置中，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(yīng)生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;將反應(yīng)所得的料漿通過具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，料漿進行老化、過濾、水洗至中性及干燥處理，得到擬薄水鋁石。
[0014]所述偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L。
[0015]所述料漿經(jīng)過老化、過濾、水洗至中性及干燥處理的步驟具體包括:
[0016]料漿經(jīng)過含有多個u型彎的管道后進入老化槽升溫，控制老化溫度不低于90°C ；
[0017]將老化升溫后的料漿過濾，濾餅水洗至中性；[0018]將水洗后的濾餅進行干燥處理。
[0019]所述干燥處理的干燥溫度為100-120°C。
[0020]所述混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%-100%，所述混合氣體的壓力為0.1MPa -0.3MPa。
[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(chǎn)、工藝簡單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)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(chǎn)。通過本發(fā)明方法所制備的擬薄水鋁石，比表面積大、孔容、膠溶合理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實施例的連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步描述。
[0025]參見圖1，本發(fā)明實施例提供了一種連續(xù)生產(chǎn)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)地加入到反應(yīng)裝置中，并將空氣和二氧化碳的混合氣體通入到該反應(yīng)裝置中，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，產(chǎn)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%，混合氣體的壓力為0.1MPa-0.3MPa ；
[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(yīng)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:將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，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，將料漿通過足夠長且具有多個U型彎的管道輸送至老化槽升溫，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)明實施例的連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，下面通過幾個典型的應(yīng)用實施例來進一步說明。
[0032]實施例1
[0033]將氧化鋁濃度為15.3g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%，混合氣體的壓力為0.1MPa，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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為25°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)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(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0034]實施例2
[0035]將氧化鋁濃度為23.5g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為40%，混合氣體的壓力為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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為30°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)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(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0036]實施例3
[0037]將氧化鋁濃度為35.3g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為50%，混合氣體的壓力為
0.15MPa，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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為35°C及pH值為10時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)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102°C，最終得到普通擬薄水鋁石產(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0038]實施例4
[0039]將氧化鋁濃度為43.lg/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為60%，混合氣體的壓力為
0.2MPa，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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為40°C及pH值為10時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)升溫，老化溫度為98°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(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0040]實施例5
[0041]將氧化鋁濃度為51.9g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為70%，混合氣體的壓力為
0.25MPa，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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為45°C和pH值為11時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)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115°C，最終得到普通擬薄水鋁石產(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0042]實施例6
[0043]將氧化鋁濃度為67.4g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為80%，混合氣體的壓力為
0.3MPa，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(chǎn)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(yīng)生成的料漿溫度為50°C及pH值為11時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)升溫，老化溫度為93°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(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0044]實施例7
[0045]將氧化鋁濃度為78.83g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續(xù)地加入到反應(yīng)裝置中，通入空氣和二氧化碳的混合氣體，混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為100%，混合氣體的壓力為0.3MPa，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(chǎn)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100，使反應(yīng)生成的料漿溫度為55°C及pH值為10.5時，停止成膠；將反應(yīng)所得的料漿通過足夠長且具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內(nèi)升溫，老化溫度為94°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(chǎn)品，其物化性質(zhì)見下表I。
[0046]表I
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)生產(chǎn)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)地加入到反應(yīng)裝置中，并將空氣和二氧化碳的混合氣體通入到所述反應(yīng)裝置中，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(yīng)生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;將反應(yīng)所得的料漿通過具有多個u型彎的管道輸送至老化槽，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(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)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(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述料漿經(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(quán)利要求3所述的連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述干燥處理的干燥溫度為100-120°C。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)擬薄水鋁石的方法，其特征在于，所述混合氣體中二氧化碳的體積百分數(shù)為30%-100% ，所述混合氣體的壓力為0.1MPa-0.3MPa。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)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】C01F7/02GK103449484SQ201310374043
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)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