CN101891228A - 一种生产冰晶石的方法 - Google Patents

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sodium
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李世江
侯红军
杨华春
李云峰
薛旭金
罗成果
刘海霞
扬水艳
韩军平
薛峰峰
吴林
陈以春
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Abstract

本发明涉及一种冰晶石的生产方法，包括用氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应生成铝酸钠；待溶液清晰后，与流化床法生产氟化铝所产生的含氟废水反应得到冰晶石料浆；最后将料浆进行过滤，滤饼干燥即为冰晶石，而滤液返回继续吸收流化床法生产氟化铝的尾气。本发明反应温和，设备腐蚀率低，成本低，产物冰晶石纯度＞97%，另外本法减少氟的损耗，减少环境污染。

Description

一种生产冰晶石的方法
技术领域
本发明涉及一种生产冰晶石的方法，属于化学生产技术领域。
背景技术
氟化铝是电解铝生产中的重要原料，一般是利用氟化氢气体与氢氧化铝在流化床中直接反应制得，此反应的副产物高温尾气需要经水吸收后再处理，但其中含有大量的氟，直接排放会造成氟的浪费，也会带来环境污染。现有的处理方法通常是采用石灰中和后直接排放，但这种方法很容易造成部分氟损耗以及过大的环保压力。
公开号为CN 01123585.3的专利文件公开了一种以含氟废水生产冰晶石之方法，其内容是先将氢氧化铝与含氟废水中反应得到氟化铝溶液，然后氟化铝溶液再与氢氧化钠溶液反应生成冰晶石。
有人还将含氟废水分别与氢氧化铝及氢氧化钠溶液反应生成氟化铝溶液和氟化钠溶液后，然后氟化铝溶液和氟化钠溶液反应生成冰晶石料浆。上述两种工艺均存在氟液与氢氧化铝反应不太完全，会造成冰晶石产品中有未反应的氢氧化铝颗粒，导致产品纯度不高；另外反应后排放的废液中仍含有部分氟，造成氟的浪费，排放的废液也会带来环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产冰晶石的方法，以解决生产冰晶石时，氟的损耗大，环境污染大以及冰晶石产品纯度低等问题。
为了实现本发明目的，本发明的技术方案在于提供一种生产冰晶石的方法，包括以下步骤：
（1）将氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应，得到铝酸钠；
（2）待反应完全后，加入含氟废水进行反应，得到冰晶石料浆；
（3）将冰晶石料浆进行过滤，滤饼干燥即为冰晶石。
步骤（1）中所述的氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为20%~50%，反应温度为80℃~120℃，恒温反应时间为1~4h。
步骤（2）中所述的含氟废水为流化床法生产氟化铝的尾气经水吸收所得，反应温度为50℃~100℃，含氟废水的浓度为0.5%~40%。
步骤（3）中过滤后的滤液用于吸收流化床法生产氟化铝的尾气。
本发明反应式为：
   2Al(OH)3＋2nNaOH
Figure 934262DEST_PATH_IMAGE001
nNa2O·Al2O 3＋(n+3)H2O 
   nNa2O·Al2O 3＋2 (n+3)HF 
Figure 851402DEST_PATH_IMAGE001
 2 (n NaF·AlF3)＋(n+3)H2O
      本发明的优势在于：本发明制备的冰晶石质量优于国家GB/T4291-2007标准；本发明可将废水的氟转化为氟化物，节约萤石，有效减少氟的损耗，提高氟的转化率；本发明整个工艺过程中水全部闭路循环，不产生二次污染，具有环保效益；本发明整个反应在弱酸性或弱碱性条件下进行，反应温和，设备腐蚀率低，造价低。 
下表为本发明的方法所生产的高纯冰晶石产品质量分析结果：
Figure 631139DEST_PATH_IMAGE002
附图说明
 图1是本发明生产冰晶石的流程图。    
具体实施方式
实施例1
先将150kg 35%的氢氧化钠溶液加入制备槽中，搅拌并升温至90℃，再加入40kg纯度为98%的氢氧化铝，恒温反应2h；待溶液清晰后，与流化床法生产氟化铝所产2.1m3浓度为15%的含氟废水，在60℃下均匀反应30min，得到冰晶石料浆；过滤，滤饼干燥即得80kg冰晶石，而滤液返回循环吸收流化床尾气。
实施例2
先将370kg 25%的氢氧化钠溶液加入制备槽中，搅拌并升温至100℃，再加入90kg纯度为98%的氢氧化铝，恒温反应4h；待溶液清晰后，与流化床法生产氟化铝所产4.5m3浓度为30%的含氟废水，在90℃下均匀反应1h，得到冰晶石料浆；过滤，滤饼干燥即得200kg冰晶石，而滤液返回循环吸收流化床尾气。
虽然上述例子中以流化床法生产氟化铝所产的含氟废水为例加以说明，请了解本发明之方法亦可用于处理其它来源排出的含氟废水。
  最后特别说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换的技术方案，均落在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种冰晶石的生产方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
（1）将氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应，得到铝酸钠；
（2）待反应完全后，加入含氟废水进行反应，得到冰晶石料浆；
（3）将冰晶石料浆进行过滤，滤饼干燥即为冰晶石。
2.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（1）中所述的氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为20%~50%。
3.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（1）中所述的反应温度为80℃~120℃。
4.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（1）中所述的反应时间为1~4h。
5.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（2）中所述的含氟废水为流化床法生产氟化铝的尾气经水吸收后所得。
6.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（2）中所述的含氟废水的浓度为0.5%~40%。
7.根据权利要求1所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（2）中所述的反应温度为50℃~100℃。
8.根据权利要求1-7中任一条所述的冰晶石的生产方法，其特征在于：步骤（3）中过滤后的滤液用于吸收流化床法生产氟化铝的尾气。
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