专利名称：一种铝酸钠溶液深度分解的方法
技术领域：
一种铝酸钠溶液深度分解的方法，涉及一种氧化铝生产中种分母液进一步深度分解的工艺方法。
背景技术：
目前，国内外氧化铝生产中铝酸钠溶液分解工序大部分采用加入Al(OH)3种子搅拌，使铝酸钠分解为Al(OH)3和NaOH的方法，少部分采用通入CO2使生成Na2CO3和Al(OH)3的方法。其中，碳分分解率可达90％以上，而种分分解在加入产品Al(OH)32-3倍的晶种，进行长达60-70个小时搅拌的条件下，分解率也只有50％左右。剩下的50％在流程中做着无益的反复循环，造成结疤严重，母液蒸发浓度和溶出温度高，设备利用率低下等诸多麻烦。
发明内容
本发明目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能减少无效循环、减缓流程中结疤的生成、降低母液蒸发浓度、提高设备产能的铝酸钠溶液深度分解方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于将石灰烧制、化乳，石灰乳加入种分母液中将未分解出来的Al2O3沉淀，该沉淀经过滤与种分母液分离，再洗涤，后用碳酸钠溶出，重新生成铝酸钠、氢氧化钠和碳酸钙沉淀，为使溶出反应进行彻底，溶出过程中通入二氧化碳中和生成的氢氧化钠，使溶液中氢氧化钠与铝酸钠分子比保持在1.7-2.0之间，可使溶出彻底而铝酸钠溶液不至于分解。溶出液分离碳酸钙沉淀，精制后再进行碳酸化分解即可得到氢氧化铝产品。其中，铝酸钙沉淀洗水用来化制石灰乳，碳分母液可以循环使用，碳酸钙沉淀用于烧结法配料。
本发明一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的石灰乳加入种分母液中的加入量(按纯石灰计)为母液中所含氧化铝质量的1.65倍。
本发明一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的分离出的铝酸钙3CaOAl2O36H2O沉淀洗水用来化制石灰乳。
本发明一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的铝酸钙3CaOAl2O36H2O沉淀洗涤后用碳酸钠溶出时，通入二氧化碳中和部分生成的氢氧化钠，从而使铝酸钙分解彻底。
本发明的方法，利用在低温(＜100℃)下，石灰乳与铝酸钠溶液在混合反应槽内发生反应生成稳定的铝酸钙沉淀。
3Ca(OH)2+2NaAl(OH)4＝3CaOAl2O36H2O+2NaOH(1) 该沉淀在小于150℃、Na2O250g/L、αk＝4.05的铝酸钠溶液中3h内不发生分解。反应后浆液打入沉降槽，溢流送去蒸发后作为溶出母液，底流用带式过滤机过滤洗涤，经洗涤的铝酸钙沉淀在Na2CO3母液中分解，洗液用来化制石灰乳。
3CaOAl2O36H2O+3Na2CO3＝2NaAl(OH)4+4NaOH+3CaCO3(2) NaOH+CO2＝Na2CO3(3) 反应(2)在混合反应槽内生成分子比为3的铝酸钠溶液，在70-95℃条件下，该反应进行的并不彻底，可以通入CO2使发生反应(3)以中和生成的NaOH，使反应进行彻底。为了保证通入的CO2不使NaAl(OH)4发生分解，将溶液中氢氧化钠与铝酸钠分子比控制在1.7-2之间，使在100℃左右发生反应，这样3CaOAl2O36H2O可完全分解而NaAl(OH)4不发生分解。反应槽出料进分离沉降槽，溢流经叶滤机过滤后进行碳酸化分解，底流用带式过滤机过滤洗涤，滤液与溢流混合进行碳酸化分解，洗液与铝酸钙洗液一起去化制灰乳，滤渣(即CaCO3)返回烧结法配料。
2NaAl(OH)4+CO2＝2Al(OH)3+Na2CO3+H2O，(4) Al(OH)3洗涤后即为成品，洗水补充溶出铝酸钙的母液。碳酸化分解后的母液用于溶出下一批铝酸钙。
本发明的方法，可以减少无效循环、减缓流程中结疤的生成、降低母液蒸发浓度、提高设备产能的铝酸钠溶液深度分解的方法。
具体实施例方式 一种铝酸钠溶液深度分解的方法，将石灰乳加入种分母液中沉淀未分解出来的Al2O3，再经过滤将含Al2O3的沉淀与种分母液分离、洗涤，后用碳酸钠溶出，重新生成铝酸钠、氢氧化钠和碳酸钙沉淀，为使溶出反应进行彻底，通入二氧化碳中和生成的氢氧化钠，使溶液中氢氧化钠与铝酸钠的分子比保持在1.7-2.0之间，这样可使铝酸钙沉淀溶出彻底而铝酸钠溶液不至于分解。分离出碳酸钙沉淀的溶液再进行碳酸化分解即可得到氢氧化铝产品。其中，铝酸钙沉淀洗水用来化制石灰乳，碳分母液可以循环使用。
实施例1 取种分母液5升 测得(g/l)Na2Ok 160 Na2Oc 18 Al2O3 82 温度70℃ 则沉氧化铝需配入石灰(CaO)82×(56×3/102)＝135g/l 按CO3-全部沉淀算需配入石灰18×56/106＝9.5g/l 设其他杂质消耗石灰5.5g，则母液配入石灰量为150g/l。
取块状新烧成(12小时内)的生石灰750g，破碎至3～5cm，量取750ml清水，先用少量清水淋至石灰粉碎，再加入其余清水化浆，倒入母液中保温搅拌2小时，保温沉淀2小时，移去上层清夜，底流抽滤，滤饼用400毫升新水抽滤洗涤后，放入10L95℃Na2CO3120g/l的碳酸钠溶液中，保温搅拌30分后升温至100℃，缓慢通入浓度为10％的CO2，至分子比1.8时为止，过30分钟后保温沉降1小时，移去清夜，底流抽滤，滤饼用400毫升新水洗涤，滤液和经过滤的上清液混合测得硅量指数约935，进行碳酸化分解至分解率约为92时停止，沉降30分。移去清夜，底流抽滤，滤饼用250毫升新水抽滤洗涤，得563g含水率在6％的合格Al(OH)3产品，Al(OH)3总收率为 563×0.94×102/(82×5×156)＝84.4％ 实施例2 取种分母液10升 测得(g/l)Na2Ok 158 Na2Oc 23 Al2O381 温度68℃ 例1中300升铝酸钙滤饼洗水(g/l)全碱浓度在115 Al2O 4 取块状新烧成(12小时内)的生石灰1500g，破碎至3～5cm，先用例1中铝酸钙、碳酸钙洗水淋至石灰粉碎，再加入共800ml洗水和700ml清水，倒入母液中保温搅拌1.5小时，保温沉淀1.5小时，移去上层清夜，底流抽滤，滤饼用800毫升新水抽滤洗涤后，放入20L95℃Na2CO3120g/l(含例1中碳分母液)的碳酸钠溶液中，保温搅拌30分后升温至100℃，缓慢通入浓度为12％的CO2，至分子比1.8时为止，过30分钟后保温沉降30分，移去清夜，底流抽滤，滤饼用800升水(含例1中的洗水)洗涤，滤液和经过滤的上清液混合测得硅量指数约873，进行碳酸化分解至分解率约为91时停止，沉降30分。移去清夜，底流抽滤，滤饼用530升新水抽滤洗涤，得1089g含水率在6％的合格Al(OH)3产品，Al(OH)3总收率为 1089×0.94×102/[(81×10×+0.4×4)×156]＝82.5％ 实施例3 取种分母液13升 测得(g/l)Na2Ok 159 Na2Oc 23 Al2O3 84 温度71℃ 例2中800升铝酸钙滤饼洗水(g/l)全碱浓度在115 Al2O 4.3 取块状新烧成(12小时内)的生石灰2015g，破碎至3～5cm，先用例2中洗水淋至石灰粉碎，再加入洗水，用清水补充至灰水比为1比1，倒灰水入母液中保温搅拌1小时，保温沉淀1小时，移去上层清夜，底流抽滤，滤饼用1100毫升新水抽滤洗涤后，放入30L95℃Na2CO3120g/l(含例2中碳分母液)的碳酸钠溶液中，保温搅拌30分后升温至100℃，缓慢通入浓度为14％的CO2，至分子比1.7时为止，过30分钟后保温沉降30分，移去清夜，底流抽滤，滤饼用1100升(含例1中的洗水)洗涤，滤液和经过滤的上清液混合测得硅量指数约865，进行碳酸化分解至分解率约为90时停止，沉降30分。移去清夜，底流抽滤，滤饼用720升新水抽滤洗涤，得1528g含水率在6％的合格Al(OH)3产品，Al(OH)3总收率为 1528×0.94×102/[(84×13×+0.8×4.3)×156]＝85.7％。
权利要求
1.一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于将石灰乳加入种分母液中沉淀未分解出来的Al2O3，再经过滤将沉淀与种分母液分离、洗涤，后用碳酸钠溶出，生成碳酸钙沉淀，分离出碳酸钙沉淀的溶液再进行碳酸化分解得到氢氧化铝产品。
2.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的石灰乳加入种分母液中的中入量为按纯石灰计母液中所含氧化铝质量的1.65倍。
3.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的分离出的铝酸钙3CaOAl2O36H2O沉淀洗水用来化制石灰乳。
4.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液深度分解的方法，其特征在于所述的铝酸钙沉淀洗涤后用碳酸钠溶出时，通入适量二氧化碳中和生成的氢氧化钠，使铝酸钙彻底分解而生成的铝酸钠溶液不发生分解。
全文摘要
一种铝酸钠溶液深度分解的方法，涉及一种氧化铝生产中种分母液进一步深度分解的工艺方法。其特征在于将石灰乳加入种分母液中将未分解出来的Al2O3沉淀，再经过滤将Al2O3沉淀与种分母液分离，洗涤后用碳酸钠溶出，分离出碳酸钙沉淀的溶液再进行碳酸化分解得到氢氧化铝产品。本发明的方法，有效减少无效循环、减缓了流程中结疤的生成、降低了母液蒸发浓度、提高了设备产能的铝酸钠溶液深度分解的方法。
文档编号C01F7/00GK101186324SQ200710179648
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者吕子剑, 赵凿元, 吴红应, 瑜 张 申请人:中国铝业股份有限公司