CN101746797A - 一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，涉及一种从铝酸钠溶液分解制备超细氢氧化铝过程中滤饼的洗涤及过滤方法。其特征在于在从铝酸钠溶液分解制备出的超细氢氧化铝滤饼的过滤洗涤过程中，向洗水中加入表面活性剂，进行过滤洗涤、干燥过程。采用本发明的工艺对超细氢氧化铝进行洗涤过滤，可以降低洗水的表面张力，并改变粉体表面的润湿性能，从而有效地降低滤饼的含水率，并可改善超细粉体的分散性能，有利于节能降耗，降低产品生产成本。
Description
技术领域
一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，涉及一种从铝酸钠溶液分解制备超细氢氧化铝过程中滤饼的洗涤及过滤方法。
背景技术
超细氢氧化铝是一种重要的环保型阻燃剂，广泛应用于造纸、电线、电缆、塑料及人造石材的生产中，在陶瓷、催化剂等行业也有着广泛的应用。随着新兴材料工业的发展及对环保要求的提高，其使用量和应用范围将会越来越大。
Na2O是化学品氧化铝中危害最大的杂质之一，也是评价化学品氧化铝品质的一个极其重要的考核指标。在氧化铝水合物中Na2O以吸附碱、晶间碱和结晶碱的形式存在，其中吸附碱存在于氧化铝水合物的颗粒表面及晶体微细开气孔中。以吸附碱存在的Na2O对超细氢氧化铝的使用性能有较大的不利影响，直接影响产品的使用性能。
从铝酸钠溶液中分解析出的超细氢氧化铝，由于粒度细，与水相间的界面张力大，液固接触角小，表面亲水性强，过滤性能差。与冶金级氢氧化铝的生产相比，超细氢氧化铝洗涤需要更多的洗水。由于浆体粘度高，液固分离困难，分离后滤饼含水率高。由于洗水pH值较高，无法直接外排，最终要进入氧化铝生产工艺流程中，影响了系统中的水平衡，需增加蒸发水量才能维持生产系统的水平衡，大大增加了蒸发系统的负荷，并消耗大量热能。另外，由于超细氢氧化铝表面能较高，存在较严重的毛细现象，导致颗粒团聚较严重等，给产品的生产和应用带来诸多不利影响。
通过降低滤饼含水率，可以减少洗涤水用量，降低滤饼的干燥能耗，有助于节能减排。
在冶金级氧化铝生产过程中，为了降低氢氧化铝滤饼的含水率，减少焙烧工序的能耗，全球著名的纳尔科公司(NALCO)和氰特表面技术有限公司(CYTEC)公司都利用表面化学原理，开发了助滤剂和减水剂等产品，并在一些冶金级氧化铝生产过程中得到了应用，节能效果比较明显。国内在上世纪八、九十年代为了解决冶金级氢氧化铝滤饼中含水率高、无法使用沸腾焙烧窑进行焙烧的难题，曾开展了使用表面活性剂降低氢氧化铝与水相间的表面张力方面研究，采用阳离子或非离子型表面活性剂有效地降低了滤饼附水。从国外引进先进的立盘或平盘过滤机后，氢氧化铝滤饼中的附着水大幅度降低，国内对此方面的研究也基本停止。但对于超细氢氧化铝洗涤过程中还未曾使用表面活性剂来降低滤饼的含水率。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效降低洗水的表面张力，并改变粉体表面的润湿性能，从而有效地降低滤饼的含水率，并可改善超细粉体的分散性能，有利于节能降耗，降低产品生产成本的降低氢氧化铝滤饼含水率的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于在从铝酸钠溶液分解制备出的超细氢氧化铝滤饼的过滤洗涤过程中，向洗水中加入表面活性剂，进行过滤洗涤、干燥过程。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为阴离子型表面活性剂十二-十六烷基硫酸盐或十二-十六烷基磺酸盐。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为阳离子型表面活性剂十二-十八烷基季铵盐。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为非离子型表面活性剂水溶性的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂(商品名为吐温)。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为是阳离子或阴离子或非离子型表面活性剂的一种，或阳离子型、非离子型表面活性剂或阴离子型与非离子型表面活性剂按1∶1质量比复配。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于向洗水中加入表面活性剂的洗液中的表面活性剂的质量浓度为20-500ppm，洗水温度为30-95℃。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于滤饼经洗涤、过滤，滤饼的干燥温度为60-150℃。
本发明的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，可以降低洗水的表面张力，并改变粉体表面的润湿性能，从而有效地降低滤饼的含水率，并可改善超细粉体的分散性能，有利于节能降耗，降低产品生产成本。
具体实施方式
一种降低超细氢氧化铝滤饼含水率的方法，在洗水中加入硫酸盐(或磺酸盐类)阴离子或季铵盐类阳离子或多元醇类非离子型表面活性剂中的一种或二种表面活性剂复配(阴离子型与非离子型复配，阳离子型与非离子型复配)，在过滤过程中使用溶有上述任一种表面活性剂或二种复配的表面活性剂的洗水对滤饼进行洗涤。其过程为：首先将铝酸钠溶液分解后所得的氢氧化铝与分解母液进行液固分离，用含有一定浓度表面活性剂的洗水洗涤氢氧化铝滤饼，洗后的滤饼经板框过滤或真空带式过滤除去滤液，经多次洗涤附碱含量合格后的滤饼进行干燥，经进一步打散后得到合格的超细氢氧化铝粉体。表面活性剂在洗水中的浓度为20-500ppm，洗水温度为30-95℃。
实施例1
将一定量的十二烷基硫酸钠溶于洗水中，配制成浓度为50ppm的洗液，洗液温度为80℃。再将分解后的氢氧化铝浆体与母液进行液固分离，得到的超细氢氧化铝滤饼使用含有十二烷基硫酸钠的洗液进行多次洗涤、真空过滤，真空度为0.08MPa。当滤液的pH值达到9时停止洗涤，真空过滤至无连续滤液滴下时停止，其滤饼含水率较不用含有表面活性剂洗水洗涤时降低3％。将过滤后的滤饼在110℃下干燥，经进一步打散后，可得到合格的超细氢氧化铝粉体。
实施例2
将一定量的十六烷基三甲基溴化铵溶于洗水中，配制成浓度为100ppm的洗液，洗液温度为80℃。再将分解后的氢氧化铝浆体与母液进行液固分离，得到超细氢氧化铝滤饼使用含有十二烷基硫酸钠的洗液进行多次洗涤、真空过滤，真空度为0.08MPa。当滤液的pH值达到9时停止洗涤，真空过滤至无连续滤液滴下时停止，其滤饼含水率较不用含有表面活性剂洗水洗涤时降低4％。将过滤后的滤饼在150℃下干燥，经进一步打散后，可得到合格的超细氢氧化铝粉体。
实施例3
将一定量的十二烷基三甲基氯化铵和吐温20按1∶1配比溶于洗水中，配制成总质量浓度为150ppm的洗液，洗液温度为70℃。再将分解后的氢氧化铝浆体与母液进行液固分离，得到超细氢氧化铝滤饼使用含有十二烷基硫酸钠的洗液进行多次洗涤、真空过滤，真空度为0.08MPa。当滤液的pH值达到9时停止洗涤，真空过滤至无连续滤液滴下时停止，其滤饼含水率较不用含有表面活性剂洗水洗涤时降低4.3％。将过滤后的滤饼在105℃下干燥，经进一步打散后，可得到合格的超细氢氧化铝粉体。
实施例4
将一定量的十二烷基磺酸钠和吐温60按1∶1配比溶于洗水中，配制成浓度为300ppm的洗液，洗液温度为80℃。再将分解后的氢氧化铝浆体与母液进行液固分离，得到超细氢氧化铝滤饼使用含有十二烷基硫酸钠的洗液进行多次洗涤、真空过滤，真空度为0.08MPa。当滤液的pH值达到9时停止洗涤，真空过滤至无连续滤液滴下时停止，其滤饼含水率较不用含有表面活性剂洗水洗涤时降低4.5％。将过滤后的滤饼在120℃下干燥，经进一步打散后，可得到合格的超细氢氧化铝粉体。
Claims (7)
1.一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于在从铝酸钠溶液分解制备出的超细氢氧化铝滤饼的过滤洗涤过程中，向洗水中加入表面活性剂，进行过滤洗涤、干燥过程。
2.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为阴离子型表面活性剂十二-十六烷基硫酸盐或十二-十六烷基磺酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为阳离子型表面活性剂十二-十八烷基季铵盐。
4.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为非离子型表面活性剂水溶性的吐温-聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于其表面活性剂为是阳离子或阴离子或非离子型表面活性剂的一种，或阳离子型、非离子型表面活性剂或阴离子型与非离子型表面活性剂按1∶1质量比复配。
6.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于向洗水中加入表面活性剂的洗液中的表面活性剂的质量浓度为20-500ppm，洗水温度为30-95℃。
7.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝滤饼含水率的方法，其特征在于滤饼经洗涤、过滤，滤饼的干燥温度为60-150℃。
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