CN101891225B - 用工业湿氢氧化铝生产低钠高温氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用工业湿氢铝生产低钠高温氧化铝的方法。它包括以下步骤：(1)取工业湿氢氧化铝、分散剂和复合添加剂充分混合得到混合物，所述复合添加剂含有镁元素、氯元素、氟元素和钒元素；(2)将所述该混合物连续供给回转窖或隧道窑中进行煅烧，回转窖或隧道窑的加热温度为1350℃以上，混合物在窖中的停留时间为1-8小时；冷却后，用筛分的方法将氧化铝与分散剂分离，复合添加剂与氧化钠生成易挥发物挥发。使用本发明技术可以生产出氧化铝含量大于99.5％、氧化钠小于0.1％、原晶粒度小于0.5-6微米，转相率大于96％的优质高温氧化铝产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产方法，具体是用工业湿氢铝(工业湿氢氧化铝)生产低钠高温氧化铝的方法。
背景技术
高温氧化铝为白色粉末或细砂状，流动性好，性能稳定，较难溶于酸碱溶液中，化学纯度高，高温下性能稳定，具有良好的烧结性能，并具有耐温耐磨抗腐蚀等特点，是生产耐火材料、刚玉制品、电子陶瓷、磨料等产品的主要原料。氧化铝生产中，不管是采用烧结法或是拜尔法，都是在碱性介质中进行的。在烧结系统中，通过配料、烧成、溶出分离、粗液脱硅，使铝土矿中的氧化铝以铝酸钠的形式进入溶液并得到精制，这种铝酸钠精制溶液通过加晶种或通入CO2分解，制得氢氧化铝。在氢氧化铝晶体析出的过程中，氢氧化铝表面吸附的Na2O，通过洗涤基本可以去除，但是晶格中及晶体间夹带有部分的Na2O，不能通过一般的物理及化学方法除去，成为高温氧化铝产品最主要的有害元素。这种有害元素能引起产品力学、电学性能的大幅度降低，因此，在高温氧化铝生产中要尽可能多的除去氧化钠。另外，在生产过程中使用工业湿氢铝为原料，则要解决工业湿氢铝的分散与各种添加剂的充分混合。
发明内容
为了解决高温氧化铝产品的高氧化钠含量的问题，本发明提供了一种用工业湿氢铝(工业湿氢氧化铝)生产低钠高温氧化铝的方法，使用本发明技术可以生产出氧化铝含量大于99.5％、氧化钠含量小于0.1％、原晶粒度小于1微米(或大于3微米)，转相率大于96％的优质高温氧化铝产品。
本发明的技术方案是：用工业湿氢铝生产低钠高温氧化铝的方法，其特征是，
(1)取工业湿氢氧化铝、分散剂和复合添加剂充分混合得到混合物；所述工业湿氢氧化铝的含水量为2-15％(wt/wt)，氧化钠含量为0.3％(wt/wt)以上，所述分散剂为高温惰性矿物，如：电熔刚玉砂、板状刚玉砂或莫来石砂等，加入量为工业湿氢氧化铝重量的3-30％；所述复合添加剂含有镁元素、氯元素、氟元素和钒元素，加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.5-5％；其中镁元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-2％，氯元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.2-1.8％，氟元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-1.0％，钒元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.01-1％。所述镁元素可以为氧化镁、氯化镁或其他含镁离子的化合物的形式存在，所述氯元素可以为氯化氢、氯化铵或其他含氯离子的化合物的形式存在；所述氟元素可以为氟化氢、氟化铵、氟化镁或其他含氟离子的化合物的形式存在，所述钒元素可以为五氧化二钒或其他以含有钒离子的化合物的形式存在。
(2)将所述该混合物连续供给回转窖或隧道窑中进行煅烧，回转窖或隧道窑的加热温度为1350℃以上，混合物在窖中的停留时间为1-8小时；冷却后，用筛分的方法将氧化铝与分散剂分离，复合添加剂与氧化钠生成易挥发物挥发。
本发明使用复合添加剂实现除去氧化钠、控制晶粒增长、降低氧化铝转相温度的目的。一般来讲，无矿化剂时氧化铝的完全转相温度在1350℃以上，添加矿化剂后可最低降至1100℃，使用单一矿化剂可以实现降低氧化钠及转相温度的目的，但会使氧化铝原晶粒度过分长大，而复合矿化剂的组成充分考虑到了除钠、降低转相温度、控制原晶粒度这几个重要因素，使其在生产中处于可 控状态。本发明采用高温惰性分散剂及多元复合添加剂，使工业湿氢铝能与多元复合添加剂充分混合均匀，发挥最大的作用。
本发明的有益效果是：使用本发明技术可以生产出氧化铝含量大于99.5％、氧化钠小于0.1％、原晶粒度小于0.5-6微米(在无矿化剂条件下，正常生产高温氧化铝的原晶粒度在1.8-2.2微米，小于1微米及大于3微米可能性极小。复合矿化剂中含有抑制晶粒长大的元素及促进晶粒长大的元素，合理的调节复合矿化剂配比即可生产出0.5-6微米晶粒的高温氧化铝产品)，转相率大于96％的优质高温氧化铝产品。
具体实施方式
下述各实施例的百分数皆为重量百分数。
实施例1：
将工业湿氢氧化铝(含水量5-15％、氧化钠含量为0.3-0.4％)1000公斤置于混料器中，加入高温固体分散剂(20-30目)30-300公斤，开启混料器混合5分钟后加入5-50公斤复合添加剂(其中镁元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-2％，氯元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.2-1.8％，氟元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-1.0％，钒元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的为0.01-1％)，继续混合10分钟后出料，在隧道窑或回转窑中1350-1400℃焙烧，冷却后用60-70目筛网分离出高温固体分散剂复用，成品高温氧化铝包装。
如使用烘干工业氢氧化铝或工业氧化铝为原料，高温固体分散剂可以减半加入或不加。
实施例2：
将工业湿氢氧化铝(含水量8％、氧化钠含量0.4％)1000公斤置于混料器中，加入高温固体分散剂板状刚玉砂150公斤，开启混料器混合5分钟后加入 22公斤复合添加剂(其中镁元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.5％，氯元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的1％，氟元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.3％，钒元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的为0.05％)，继续混合10分钟后出料，在隧道窑或回转窑中1350-1370℃焙烧，冷却后用60-70目筛网分离出高温固体分散剂复用，成品高温氧化铝包装。
实施例3：
将工业湿氢氧化铝(含水量12％、氧化钠含量0.35％)1000公斤置于混料器中，加入高温固体分散剂莫来石砂80公斤，开启混料器混合5分钟后加入20公斤复合添加剂12公斤(其中镁元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.2％，氯元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.5％，氟元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.2％，钒元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的为0.1％)，继续混合10分钟后出料，在隧道窑或回转窑中1350-1360℃焙烧，冷却后用60-70目筛网分离出高温固体分散剂复用，成品高温氧化铝包装。
Claims (3)
1.用工业湿氢氧化铝生产低钠高温氧化铝的方法，其特征是，
(1)取工业湿氢氧化铝、分散剂和复合添加剂充分混合得到混合物；所述工业湿氢氧化铝的含水量为2-15％(wt/wt)，氧化钠含量为0.3％(wt/wt)以上，所述分散剂为电熔刚玉砂、板状刚玉砂或莫来石砂，加入量为工业湿氢氧化铝重量的3-30％；所述复合添加剂含有镁元素、氯元素、氟元素和钒元素，加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.5-5％；
(2)将所述该混合物连续供给回转窖或隧道窑中进行煅烧，回转窖或隧道窑的加热温度为1350℃以上，混合物在窖中的停留时间为1-8小时；冷却后，用筛分的方法将氧化铝与分散剂分离，复合添加剂与氧化钠生成易挥发物挥发。
2.如权利要求1所述的用工业湿氢氧化铝生产低钠高温氧化铝的方法，其特征是，所述镁元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-2％，氯元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.2-1.8％，氟元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.1-1.0％，钒元素加入量为工业湿氢氧化铝重量的0.01-1％。
3.如权利要求2所述的用工业湿氢氧化铝生产低钠高温氧化铝的方法，其特征是，将工业湿氢氧化铝1000公斤置于混料器中，加入20-30目的分散剂30-300公斤，开启混料器混合5分钟后加入5-50公斤复合添加剂，继续混合10分钟后出料，在隧道窑或回转窑中1350-1400℃焙烧，冷却后用60-70目筛网分离出分散剂，成品高温氧化铝包装；所述工业湿氢氧化铝含水量5-15％(wt/wt)，氧化钠含量为0.3-0.4％(wt/wt)。
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