CN110436494A - 一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法 - Google Patents

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徐树涛
周剑飞
金会心
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兰苑培
徐本军
毛小浩
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    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates

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Abstract

本发明公开了一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：是在循环母液中加入双氧水，将循环母液中的聚合铝酸根与缔合离子氧化，释放出更多的游离态氢氧根离子，从而提高循环母液对矿石的溶出活性。本发明的方法简单，改性成本低，易于实施，且改性后的循环母液长时间搁置和多次循环后仍具有较高的溶出活性，同时还可降低有机物和硫对溶出的不利影响。

Description

一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，属于有色金属冶金领域。
背景技术
在氧化铝生产过程中，铝酸钠溶液在不断的进行循环，用于溶出铝土矿中的铝，因此，该循环液也称之为循环母液。在实验室与氧化铝企业联合中试研究中均发现随着循环母液循环次数的增加以及循环母液的搁置时间延长，其溶出率会明显下降，下降率可以达到2-3％，尤其是品位较低的难处理铝土矿，溶出率下降达到5％以上，这对于氧化铝行业来说，可以说是非常大的损失。为此，针对同一种矿石，课题组对影响氧化铝溶出率的因素进行了分析与排查，在相同的溶出工艺条件下，得出最大的影响因素就是母液循环次数的增加以及搁置时间的延长。对于铝酸钠溶液离子结构的认识，目前还存在争议性。
本项目研究者研究发现，当苛碱浓度较低时，主要以Al(OH)4 一形态存在；当苛性比一定，苛碱浓度较高时,除以Al(OH)4 一形态存在外,还存在Al2O(OH)6 2-和Aln(OH)3n 2-等复杂的聚合铝酸根离子；当氧化铝浓度一定时，高苛性比、高苛碱浓度的铝酸钠溶液中，主要为[Aln(OH)- 3n+1]m、以Al(OH)4 一和Al(OH)6 3-为主体并由氢键相连的缔合离子。而循环母液中氧化铝浓度一般为120-135g/L，苛碱浓度在220g/L以上，二者浓度均较高，当放置时间过长，更易于形成聚合铝酸根和缔合离子，离子聚合度增加，使得循环母液的粘度增加、电导率降低、游离态的氢氧根减少，降低其溶出活性。因此，如何降低循环母液中聚合铝酸根和缔合离子的含量，是提高循环母液溶出活性的关键。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法。本发明的方法简单，改性成本低，易于实施，且改性后循环母液的溶出活性明显增强，多次循环后仍具保持较高溶出率。
本发明的技术方案：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水，将循环母液中的聚合铝酸根与缔合离子氧化，释放出游离的氢氧根离子，从而提高循环母液的溶出活性。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，所述循环母液与双氧水的混合质量比为1000：1-10。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，所述循环母液与双氧水的混合质量比为1000：3-7。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，＝所述循环母液与双氧水的混合质量比为200：1。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，所述循环母液中加入双氧水后在30-60℃反应，反应时间为1-10min。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，所述循环母液中加入双氧水后在40-50℃反应，反应时间为3-6min。
前述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，所述循环母液中加入双氧水后在45℃反应，反应时间为4min。
本发明的有益效果
本发明通过双氧水氧化，利用双氧水的氧化特性，能够对多次循环以及长时间搁置的循环母液进行改性，提高其中游离态氢氧根的浓度，使多次循环以及长时间搁置的循环母液仍然具有较好的溶出活性，同时还可降低有机物和硫对溶出的不利影响。
长时间搁置的循环母液的改性
A、取3组搁置1个月的循环母液，分别检测其溶出率；
B、取3组与步骤A相同的等量的循环母液，按照本发明的工艺进行改性，并分别检测改性后的循环母液的溶出率。结果如表1所示：
表1循环母液改性前后溶出效果对比
组别 是否改性 溶出率
1 否 93.1％
2 否 92.9％
3 否 93.4％
4 是 95.9％
5 是 95.2％
6 是 96.4％
由表1可以看出，改性后的循环母液的溶出率得到了普遍的提高，提高程度在3％左右，这种程度的提高对于氧化铝生产企业来说能够产生非常大的经济效益。
循环母液循环次数的检测
A、取3组循环母液，记为1组、2组和3组，分别连续循环使用6次，每次使用均不改性，分别检测每次浸出的溶出率；
B、取3组与步骤A相同的等量的循环母液，记为4组、5组和6组，分别连续循环使用6次，每次使用后均经本发明的方法进行改性，并分别检测每次浸出的溶出率。结果如表2所示：
表2循环母液改性前后溶出效果对比
1组 2组 3组 4组 5组 6组
第1次循环 95.3％ 95.1％ 95.4％ 95.0％ 94.9％ 95.2％
第2次循环 95.0％ 95.0％ 95.1％ 94.8％ 94.8％ 95.1％
第3次循环 94.8％ 94.9％ 94.9％ 94.9％ 95.0％ 95.2％
第4次循环 94.4％ 94.6％ 94.7％ 95.0％ 94.8％ 95.0％
第5次循环 94.4％ 94.5％ 94.5％ 94.7％ 95.0％ 94.9％
第6次循环 94.1％ 94.2％ 94.4％ 94.8％ 95.1％ 95.1％
由表2可以看出，未改性的循环母液随着循环次数的增加，溶出率会逐渐降低，而改性后的循环母液随着循环次数的增加，其溶出率几乎没有受到影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水反应，循环母液与双氧水的混合质量比为1000：5，反应温度为45℃，反应时间为5min。对搁置1个月的循环母液改性后，氧化铝溶出率由93.1％增至95.9％。
实施例2：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水反应，循环母液与双氧水的混合质量比为1000：1，反应温度为30℃，反应时间为1min。对搁置2个月的循环母液改性后，氧化铝溶出率由92.6％增至95.1％。实施例3：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水反应，循环母液与双氧水的混合质量比为1000：3，反应温度为40℃，反应时间为3min。对搁置3个月的循环母液改性后，氧化铝溶出率由92.1％增至95.6％。
实施例4：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水反应，循环母液与双氧水的混合质量比为1000：8，反应温度为50℃，反应时间为8min。对搁置1个月的循环母液改性后，氧化铝溶出率由93.1％增至96.7％。实施例5：一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，是在循环母液中加入双氧水反应，循环母液与双氧水的混合质量比为100：1，反应温度为60℃，反应时间为10min。对搁置2个月的循环母液改性后，氧化铝溶出率由92.6％增至96.2％。

Claims (7)

1.一种氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：是在循环母液中加入双氧水，将聚合铝酸根与缔合离子氧化，释放出游离的氢氧根离子，从而提高循环母液的溶出活性。
2.根据权利要求1所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液与双氧水的混合质量比为1000：1-10。
3.根据权利要求2所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液与双氧水的混合质量比为1000：3-7。
4.根据权利要求3所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液与双氧水的混合质量比为200：1。
5.根据权利要求1所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液中加入双氧水后在30-60℃反应，反应时间为1-10min。
6.根据权利要求5所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液中加入双氧水后在40-50℃反应，反应时间为3-6min。
7.根据权利要求6所述的氧化铝生产用循环母液双氧水改性方法，其特征在于：所述循环母液中加入双氧水后在45℃反应，反应时间为4min。
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