CN105800655B - 草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，属于氧化铝生产技术领域。该种子包括草酸钠和第二组分，第二组分选自钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝，草酸钠与第二组分的质量比的取值范围为1：(0.25～4)，能够避免引入其他杂质，并且，过滤的过程耗时更短，滤渣中的残留液体更少。该方法向种分铝酸钠溶液析盐母液加该种子，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠，再向第一次析盐后的铝酸钠溶液加该种子，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠，如此循环往复，直至第N次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2‑的浓度降低至1.0g/L以下，从而减少草酸钠对拜耳法氧化铝生产的危害。

Description

草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法
技术领域
本发明涉及氧化铝生产技术领域，特别是涉及一种草酸钠混合种子、从氯酸钠溶液析出草酸钠的方法。
背景技术
矿石进入拜耳法的有机物分为草酸盐有机物和非草酸盐有机物。草酸盐有机物由于饱和浓度低，分解时易于析出，一旦明显析出，会导致产品严重细化，对拜耳法的危害极大，所以必须严格控制。非草酸盐有机物会带来精液产出率降低、产品碱含量升高、溶液粘稠、泡沫结疤严重等问题，所以也要控制在一定范围之内，去除非草酸盐有机物的工艺有“液相燃烧法”、“湿法氧化法”等。
草酸盐国外一般采用细种子两段洗涤的工艺去除。细种子首先用冷水洗涤，洗掉大部分的铝酸钠，然后用热水洗涤，洗掉大部分的草酸盐，得到草酸钠含量高的溶液，然后加石灰苛化，苛化后的碱液返回拜耳法。由于靠近海边，目前澳大利亚的氧化铝厂普遍把草酸钠溶液直接排掉。这种方法由于要加入大量洗水，成本很高。而且这种方法由于种分过程仍然有草酸钠的析出，种分过程的控制仍然比较困难。草酸盐还可以采用母液蒸发结晶的方法去除，这种方法在种分过程没有草酸钠的析出，但得到的结晶很粘稠，很难过滤。
国外有采用加草酸钠种子析出铝酸钠溶液中草酸钠的报道，但由于种子表面很容易被有机物毒化，种子循环后，种子的活性会下降，草酸钠的析出率会越来越低，同时不可避免地会析出细小的草酸钠结晶，造成过滤的困难。解决的方法有种子洗涤，通过洗涤来洗掉种子表面影响活性的有机质；或者析盐前先加入活性炭等活性物质，吸附掉部分会对种子活性造成毒化的有机质，然后再加草酸钠析盐。但这些方法操作起来都很复杂，不易控制，很难实施。
随着印尼矿供应量的减少，逐步扩大澳矿的使用是大势所趋。但澳矿有机碳含量高，比如Gove矿有机碳含量达0.15～0.2％，是印尼矿0.08％的两倍多。有机物对拜耳法氧化铝生产的危害很大，必须加以去除。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液中析出草酸钠的方法，将该草酸钠混合种子加入到中、低浓度铝酸钠溶液析出草酸钠时，该草酸钠混合种子能够循环使用，并且活性不下降；应用该草酸钠混合种子，能够使得从氯酸钠溶液中析出的草酸钠易于过滤，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的草酸钠混合种子的技术方案如下：
本发明提供的草酸钠混合种子包括草酸钠和第二组分，所述第二组分选自钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝，所述草酸钠与所述第二组分的质量比的取值范围为1：(0.25～4)。
本发明提供的草酸钠混合种子采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝产自氧化铝厂生产流程。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的从氯酸钠溶液析出草酸钠的方法的技术方案如下：
本发明提供的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法包括以下步骤：
向种分铝酸钠溶液析盐母液中加入权利要求1或2所述的草酸钠混合种子，得到第一混合液；
在设定的温度条件下搅拌所述第一混合液持续一设定的时间，使得所述草酸钠混合种子与所述种分铝酸钠溶液析盐母液充分接触，使得，草酸钠第一次从所述铝酸钠溶液析盐母液中析出，得到第二混合液；
将第一次析出的草酸钠从所述第二混合液中分离，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠；
向所述第一次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入权利要求1或2所述的草酸钠混合种子，得到第三混合液；
在设定的温度条件下搅拌所述第三混合液持续一设定时间，使得所述草酸钠混合种子与所述第一次盐析后的铝酸钠溶液充分接触，使得，草酸钠第二次从所述第一次析盐后的铝酸钠溶液中析出，得到第四混合液；
将第二次析出的草酸钠从所述第四混合液中分离，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠；
如此循环往复，直至得到第N次析盐后的铝酸钠溶液和第N次析出的草酸钠，其中，所述第N次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2-的浓度降低至1.0g/L以下。
本发明提供的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，向第N次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入权利要求1或2所述的草酸钠混合种子时，所述草酸钠混合种子中的草酸钠为另取的草酸钠，或者，第N次析出的草酸钠，其中，N≥1。
作为优选，所述种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法得到。
作为优选，所述种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法并蒸浓后得到。
作为优选，所述铝酸钠溶液的Nk的取值范围为130g/L～240g/L，其中，Nk—以Na2O计，铝酸钠溶液中苛性碱的浓度，单位：g/L。
作为优选，所述设定的温度的取值范围为30℃～60℃。
作为优选，所述设定的时间的取值范围为2h～20h。
作为优选，向种分铝酸钠溶液析盐母液中加入所述草酸钠混合种子，或者，向所述第N次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入所述草酸钠混合种子时，所述草酸钠混合种子的加入量的取值范围为20g/L～200g/L，其中，N≥1。
本发明提供的草酸钠混合种子包括草酸钠和第二组分，第二组分选自钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝，草酸钠与第二组分的质量比的取值范围为1：(0.25～4)。该草酸钠溶液混合种子中含有的草酸钠与目标析出物的组分相同，能够避免引入其他杂质；该第二组分选自钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝，它们的粘度相对较低，在对析出的草酸钠进行分离时，由于该第二组分粘度低，在应用过滤分离时，不会堵塞滤纸的过滤孔，从而过滤的过程耗时更短，滤渣中的残留液体更少。
本发明提供的从铝酸钠溶液析出草酸的方法向种分铝酸钠溶液析盐母液加入本发明提供的草酸钠混合种子，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠，再向第一次析盐后的铝酸钠溶液加入本发明提供的草酸钠混合种子，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠，如此循环往复，直至第N次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2-的浓度降低至1.0g/L以下。通过这种方式，添加的草酸钠会在铝酸钠溶液中产生凝聚作用，使得铝酸钠溶液中的草酸钠被该草酸钠混合种子中的草酸钠夹带析出，多次循环往复，能够在不引入其他杂质的情况下，降低铝酸钠溶液中草酸钠的含量，从而减少草酸钠对拜耳法氧化铝生产的危害。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明提供的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液中析出草酸钠的方法，将该草酸钠混合种子加入到中、低浓度铝酸钠溶液析出草酸钠时，该草酸钠混合种子能够循环使用，并且活性不下降；应用该草酸钠混合种子，能够使得从氯酸钠溶液中析出的草酸钠易于过滤，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的草酸钠混合种子、从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
实施例1
本发明实施例1提供的草酸钠混合种子包括草酸钠和第二组分，第二组分为钠硅渣，草酸钠与钠硅渣的质量比为1：0.25。
本发明实施例1提供的草酸钠混合种子包括草酸钠和第二组分，第二组分为钠硅渣，草酸钠与钠硅渣的质量比为1：0.25。该草酸钠溶液混合种子中含有的草酸钠与目标析出物的组分相同，能够避免引入其他杂质；该第二组分为钠硅渣，它粘度相对较低，在对析出的草酸钠进行分离时，由于钠硅渣粘度低，在应用过滤分离时，不会堵塞滤纸的过滤孔，从而过滤的过程耗时更短，滤渣中的残留液体更少。
其中，钠硅渣产自氧化铝厂生产流程。
实施例2
参见附图1，本发明实施例2提供的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法包括以下步骤：
步骤1：向拜耳法得到的种分铝酸钠溶液析盐母液中加入本发明实施例1草酸钠混合种子，得到第一混合液；本实施例中，该拜耳法得到的种分铝酸钠溶液析盐母液体积为2L，其中，C2O4 2-的浓度为3g/L，该草酸钠混合种子的加入量为20g/L，共加入40g，其中，该草酸钠混合种子中的草酸钠质量共32g，钠硅渣质量共8g。
步骤2：在30℃下搅拌第一混合液持续20h，使得草酸钠混合种子与种分铝酸钠溶液析盐母液充分接触，使得，草酸钠第一次从铝酸钠溶液析盐母液中析出，得到第二混合液；本实施例中，第二混合液中，C2O4 2-的浓度为2.5g/L，即，经过第一次析盐，C2O4 2-的浓度降低了0.5g/L。
步骤3：将第一次析出的草酸钠从第二混合液中分离，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠；
步骤4：向第一次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入本发明实施例1提供的草酸钠混合种子，得到第三混合液。
步骤5：在30℃条件下搅拌第三混合液持续20h，使得草酸钠混合种子与第一次盐析后的铝酸钠溶液充分接触，使得，草酸钠第二次从第一次析盐后的铝酸钠溶液中析出，得到第四混合液；本实施例中，第四混合液中，C2O4 2-的浓度为2.0g/L，即，经过第一次析盐，C2O4 2-的浓度又降低了0.5g/L
步骤6：将第二次析出的草酸钠从第四混合液中分离，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠；
步骤7：如此循环往复，直至得到第4次析盐后的铝酸钠溶液和第4次析出的草酸钠，其中，第4次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2-的浓度降低至1.0g/L。
本发明实施例2提供的从铝酸钠溶液析出草酸的方法向种分铝酸钠溶液析盐母液加入本发明实施例1提供的草酸钠混合种子，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠，再向第一次析盐后的铝酸钠溶液加入本发明提供的草酸钠混合种子，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠，如此循环往复，直至第4次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2-的浓度降低至1.0g/L。通过这种方式，添加的草酸钠会在铝酸钠溶液中产生凝聚作用，使得铝酸钠溶液中的草酸钠被该草酸钠混合种子中的草酸钠夹带析出，多次循环往复，能够在不引入其他杂质的情况下，降低铝酸钠溶液中草酸钠的含量，从而减少草酸钠对拜耳法氧化铝生产的危害。
其中，向第N次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入权利要求1或2的草酸钠混合种子时，草酸钠混合种子中的草酸钠为另取的草酸钠，或者，第N次析出的草酸钠，其中，N≥1。本实施例中，选用第N次析出的草酸钠，通过这种方式，从铝酸钠溶液中析出的草酸钠可以被循环利用，并且不会影响其析盐效果。
其中，种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法得到。在这种情况下，由于种分铝酸钠溶液析盐母液没有经过蒸浓处理，其中溶质的浓度相对较低，需要加入的本发明实施例1提供的草酸钠混合种子的用量比较大时，才能实现其盐析功能。
其中，种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法并蒸浓后得到。经过蒸浓后的种分铝酸钠溶液析盐母液中的草酸钠浓度较高，加入少量本发明实施例1提供的草酸钠混合种子之后，即可实现其析盐功能。
其中，本实施例中，铝酸钠溶液的Nk的取值范围为130g/L，其中，Nk—以Na2O计，铝酸钠溶液中苛性碱的浓度，单位：g/L。
本发明实施例3～21草酸钠混合种子与本发明实施例1应用的草酸钠混合种子操作参数、结果参数不同；本发明实施例3～21应用的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法的操作参数、结果参数不同。
实施例3～21操作参数
实施例3～20结果参数
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：
向种分铝酸钠溶液析盐母液中加入草酸钠混合种子，得到第一混合液，其中，所述草酸钠混合种子包括草酸钠和第二组分，所述第二组分选自钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝，所述草酸钠与所述第二组分的质量比的取值范围为1：(0.25～4)；
在设定的温度条件下搅拌所述第一混合液持续一设定的时间，使得所述草酸钠混合种子与所述种分铝酸钠溶液析盐母液充分接触，使得，草酸钠第一次从所述铝酸钠溶液析盐母液中析出，得到第二混合液；
将第一次析出的草酸钠从所述第二混合液中分离，得到第一次析盐后的铝酸钠溶液和第一次析出的草酸钠；
向所述第一次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入所述草酸钠混合种子，得到第三混合液；
在设定的温度条件下搅拌所述第三混合液持续一设定时间，使得所述草酸钠混合种子与所述第一次盐析后的铝酸钠溶液充分接触，使得，草酸钠第二次从所述第一次析盐后的铝酸钠溶液中析出，得到第四混合液；
将第二次析出的草酸钠从所述第四混合液中分离，得到第二次析盐后的铝酸钠溶液和第二次析出的草酸钠；
如此循环往复，直至得到第N次析盐后的铝酸钠溶液和第N次析出的草酸钠，其中，所述第N次析盐后的铝酸钠溶液中，C2O4 2-的浓度降低至1.0g/L以下。
2.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述钠硅渣，和/或，钙硅渣，和/或，氢氧化铝产自氧化铝厂生产流程。
3.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，向第N次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入所述草酸钠混合种子时，所述草酸钠混合种子中的草酸钠为另取的草酸钠，或者，第N次析出的草酸钠，其中，N≥1。
4.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法得到。
5.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述种分铝酸钠溶液析盐母液经过拜耳法并蒸浓后得到。
6.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述铝酸钠溶液的Nk的取值范围为130g/L～240g/L，其中，Nk—以Na2O计，铝酸钠溶液中苛性碱的浓度，单位：g/L。
7.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述设定的温度的取值范围为30℃～60℃。
8.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，所述设定的时间的取值范围为2h～20h。
9.根据权利要求1所述的从铝酸钠溶液析出草酸钠的方法，其特征在于，向种分铝酸钠溶液析盐母液中加入所述草酸钠混合种子，或者，向所述第N次析盐后的铝酸钠溶液中再次加入所述草酸钠混合种子时，所述草酸钠混合种子的加入量的取值范围为20g/L～200g/L，其中，N≥1。
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