CN111217383B - 一种提高铝酸钠溶液稳定性的方法 - Google Patents

一种提高铝酸钠溶液稳定性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种提高铝酸钠溶液稳定性的方法，以铝酸钠溶液沉淀物为原料，经过研磨和碱处理得稳定剂，将其加入至待处理铝酸钠溶液进行净化处理，过滤即得高稳定性铝酸钠溶液。本发明制备的稳定剂及其使用方法可以延长铝酸钠溶液稳定周期，铝酸钠化学性质和组分含量在长期放置中不发生明显变化，可以满足氢氧化铝阻燃剂生产工艺需求。

Description

一种提高铝酸钠溶液稳定性的方法
技术领域
本发明主要涉及无机化工领域，主要涉及铝酸钠溶液的稳定方法。
背景技术
铝酸钠又名偏铝酸钠，工业上主要用于生产氢氧化铝，是拜耳法生产氧化铝的中间物质。铝酸钠溶液又呈亚稳状态，容易以结晶态析出氢氧化铝晶体，铝酸钠溶液的稳定程度与溶液的浓度、苛性比、存放时间等因素有关，一般浓度越低、苛性比越小、存放时间越长，铝酸钠溶液越不稳定。工业制备铝酸钠溶液在放置过程中发生铝酸钠溶液水解，溶液由澄清变为浑浊，继续有沉淀产生，氧化铝浓度降低，苛性比升高，影响铝酸钠溶液的应用。铝酸钠溶液水解生成的沉淀为氢氧化铝，这种沉淀会附着于设备及管道内壁，不仅造成铝酸钠组分变化，还会对设备造成损耗。因此制备出高稳定性的铝酸钠，不仅是下游氧化铝生产工艺的需求，而且是铝酸钠生产设备的迫切需求。
赵淋等人在“铝酸钠溶液稳定性的研究”中提出Al(OH)4 -大量存在是铝酸钠溶液分解的主导因素，目前，提高铝酸钠溶液稳定性的生产工艺主要是加入稳定剂：CN103787387A中提到在苛性比为1.2-1.8范围内，加入具有螯合作用的含碱金属元素稳定剂，将稳定剂与铝酸钠溶液混合在一起，延迟铝酸钠溶液的结晶析出制得稳定性较好的铝酸钠溶液，其稳定性从48h延长至168h，放置7天依然有沉淀产生；CN105016366A中，加入丙烯醇苯乙烯共聚物等化合物，虽然铝酸钠溶液存放周期长大于1年(苛性比1.22放置365天有絮状沉淀产生)，但是其缺点为：反应周期长(>24h)、稳定剂制备复杂且稳定剂副反应不可控、能耗高等。为解决铝酸钠溶液放置不稳定的问题，现有工艺通过加入稳定剂一定程度提高了其稳定性，但是依然存在引入外来杂质、效果差等缺点。
基于上述原因，本申请提出了一种提高铝酸钠溶液稳定性的方法，本方法不引入其他杂质，且稳定性效果好。
发明内容
本发明针对现有工艺问题，提供了新的稳定剂制备及使用方法，以铝酸钠溶液为沉淀剂原料，经过研磨和碱处理得沉淀剂，待处理铝酸钠溶液加入沉淀剂用来提高铝酸钠稳定性。随着沉淀剂处理方式和添加量不同使铝酸钠溶液放置时间延长12-24个月依然没有沉淀产生。在制备过程中通过加入自制的稳定剂达到提高铝酸钠溶液稳定性的目的。该工艺具有不引入杂质，久置(>12个月)没有沉淀产生的特点。
为了实现上述目的，本申请采取下述技术方案：
一种提高铝酸钠稳定性的方法，通过在待处理铝酸钠溶液添加诱导型稳定剂实现；
所述的稳定剂制备方法如下：
1)将苛性比为1.0-1.2的普通铝酸钠溶液室温下放置3-30天，过滤，对滤饼淋洗干燥，即得沉淀剂原料；
2)将步骤1)制备的原料加水配成质量分数为5-15％的浆料，采用砂磨机研磨10-60min，得到研磨后中间体；
3)在步骤2)制备的中间体中加入氢氧化钠，在40-80℃条件下搅拌2h，过滤，对滤饼淋洗干燥，即得到稳定剂；
所述的提高铝酸钠稳定性的方法，具体如下：将稳定剂加入至待处理铝酸钠溶液，在40-80℃条件下搅拌处理2h，溶液析出沉淀物，过滤即得高稳定性铝酸钠溶液。
所述研磨后中间体，其所含固体颗粒粒径为D50＝0.2-2.0um；研磨导致粒径减小，随着研磨时间的延长，粒径减小，沉淀剂原料D50＝4.2-6.6um，研磨时间不同(10-60min)，得中间体粒径D50＝0.2-2.0um。
所述氢氧化钠加入量，为研磨后浆料质量的1-10％；
所述稳定剂的使用量，为待处理铝酸钠质量的0.05-2.50％。
本发明的有益效果：
铝酸钠溶液中的亚稳态物质(Al(OH)4 -)是铝酸钠不稳定的主要原因，发明人在长期的研究中发现，降低铝酸钠中Al(OH)4 -的含量是提高铝酸钠溶液稳定性的主要方法。达到这一目的有两种主要技术手段，一是将不稳定物质进行沉淀析出，二是将不稳定组分Al(OH)4 -转换为稳定的铝酸钠离子的二聚体[Al2O(OH)6]2-，这两种技术手段均可以实现降低不稳定物质含量，提高铝酸钠稳定性的效果。本发明采用铝酸钠沉淀物为原料制备了一种稳定剂，一方面廉价易得，另一方面该沉淀物从铝酸钠溶液中析出，以此为稳定剂对铝酸钠中不稳定组分具有更好的诱导活性。该稳定剂具备两个作用：第一，本发明通过研磨处理提高了稳定剂的诱导活性，使其作为晶种诱导铝酸钠溶液中不稳定物质析出；第二，通过碱处理对稳定剂表面进行了改性处理，稳定剂表面吸附大量OH-，可以促进Al(OH)4 -向二聚体[Al2O(OH)6]2-的转化。稳定剂的两个作用均实现了降低不稳定物质含量的效果，是提高铝酸钠溶液稳定性的根本原因，也是本发明的核心创新点。另外，本发明使用稳定剂对铝酸钠溶液处理后，将不稳定析出物及稳定剂再次分离出去，得到的铝酸钠溶液不仅具有高稳定性，而且不引入其他杂质，这有利于铝酸钠溶液的应用。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，以下结合具体的实施例对本发明的新方法做进一步的阐述说明，但不应将此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
将苛性比为1.1的普通铝酸钠溶液放置10天，过滤，滤饼洗涤干燥，得制备沉淀剂原料；将原料加水配成固含量为5％的浆料，采用砂磨机研磨60min，得到研磨后中间体，所含固体颗粒粒径D50为0.22um，将200.0g中间体放入反应瓶中，加入氢氧化钠20.0g，在60℃条件下搅拌2h，过滤，对滤饼淋洗干燥，得到稳定剂；取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，加入5.4g的稳定剂，70℃搅拌处理2h，将沉淀物过滤，得到高稳定性铝酸钠溶液。本实施例铝酸钠溶液在25℃条件下静置>24个月没有沉淀产生。
实施例2
将苛性比为1.1的普通铝酸钠溶液放置10天，过滤，滤饼洗涤干燥，得制备沉淀剂原料；将原料加水配成固含量为15％的浆料，采用砂磨机研磨10min，得到研磨后中间体，所含固体颗粒粒径D50为1.94um，将200.0g中间体放入反应瓶中，加入氢氧化钠2.0g，在60℃条件下搅拌2h，过滤，对滤饼淋洗干燥，得到稳定剂；取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，加入1.1g的稳定剂，70℃搅拌处理2h，将沉淀物过滤，得到高稳定性铝酸钠溶液。本实施例铝酸钠溶液在25℃条件下静置12个月开始产生沉淀物。
实施例3
将苛性比为1.1的普通铝酸钠溶液放置10天，过滤，滤饼洗涤干燥，得制备沉淀剂原料；将原料加水配成固含量为7％的浆料，采用砂磨机研磨30min，得到研磨后中间体所含固体颗粒粒径D50为0.59um，将200.0g中间体放入反应瓶中，加入氢氧化钠20.0g，在60℃条件下搅拌2h，过滤，对滤饼淋洗干燥，得到稳定剂；取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，加入5.4g的稳定剂，70℃搅拌处理2h，将沉淀物过滤，得到高稳定性铝酸钠溶液。本实施例铝酸钠溶液在25℃条件下静置18个月开始产生沉淀物。
实施例4
将苛性比为1.1的普通铝酸钠溶液放置10天，过滤，滤饼洗涤干燥，得制备沉淀剂原料；将原料加水配成固含量为10％的浆料，采用砂磨机研磨30min，得到研磨后中间体所含固体颗粒粒径D50为0.59um，将200.0g中间体放入反应瓶中，加入氢氧化钠10.0g，在60℃条件下搅拌2h，抽滤，对滤饼淋洗干燥，得到稳定剂；取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，加入5.4g的稳定剂，70℃搅拌处理2h，将沉淀物过滤，得到高稳定性铝酸钠溶液。本实施例铝酸钠溶液在25℃条件下静置15个月开始产生沉淀物。
实施例5
将苛性比为1.1的普通铝酸钠溶液放置10天，过滤，滤饼洗涤干燥，得制备沉淀剂原料；将原料加水配成固含量为13％的浆料，采用砂磨机研磨30min，得到研磨后中间体所含固体颗粒粒径D50为0.59um，将200.0g中间体放入反应瓶中，加入氢氧化钠10.0g，在60℃条件下搅拌2h，抽滤，对滤饼淋洗干燥，得到稳定剂；取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，加入3.0g的稳定剂，70℃搅拌处理2h，将沉淀物过滤，得到高稳定性铝酸钠溶液。本实施例铝酸钠溶液在25℃条件下静置12个月开始产生沉淀物。
对比例
取苛性比为1.10的铝酸钠216g放入反应瓶，70℃搅拌处理2h，过滤，静置观察。本对比例铝酸钠溶液在25℃条件下静置48小时开始产生沉淀物。

Claims (5)

1.一种提高铝酸钠稳定性的方法，其特征在于，通过在待处理铝酸钠溶液添加诱导型稳定剂实现；所述的稳定剂制备方法如下：
1)将苛性比为1.0-1.2的普通铝酸钠溶液放置3-30天，过滤，对滤饼淋洗干燥，即得沉淀剂原料；
2)将步骤1)制备的原料加水配成质量分数为5-15％的浆料(质量百分比)，采用砂磨机研磨10-60min，得到研磨后中间体；
3)在步骤2)制备的中间体中加入氢氧化钠，在40-80℃条件下搅拌2h，过滤，对滤饼淋洗干燥，即得到稳定剂。
2.如权利要求1所述的提高铝酸钠稳定性的方法，其特征在于，具体如下：将稳定剂加入至待处理铝酸钠溶液，在40-80℃条件下搅拌处理2h，溶液析出沉淀物，过滤即得高稳定性铝酸钠溶液。
3.如权利要求1所述的提高铝酸钠稳定性的方法，具体如下：所述研磨后中间体，其所含固体颗粒粒径为D50＝0.2-2.0um。
4.如权利要求1所述的提高铝酸钠稳定性的方法，具体如下：所述氢氧化钠加入量，为研磨后浆料质量的1-10％。
5.如权利要求1所述的提高铝酸钠稳定性的方法，具体如下：所述稳定剂的使用量，为待处理铝酸钠质量的0.05-2.50％。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111825111B (zh) * 2020-07-16 2022-09-27 青岛科技大学 一种提高镁铝水滑石热稳定性的制备方法
CN111807393A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 青岛科技大学 一种提高氢氧化铝相容性的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656889A (en) * 1970-10-12 1972-04-18 Nalco Chemical Co Stable aqueous sodium aluminate solutions
CN102398914A (zh) * 2010-09-10 2012-04-04 中国科学院过程工程研究所 一种改进拜耳法处理低品位一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的方法
CN103466670A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种偏铝酸钠溶液的制备方法
CN103787387A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种偏铝酸钠溶液的稳定方法以及拟薄水铝石的制备方法
CN105016366A (zh) * 2015-08-25 2015-11-04 山东利尔化学新材料有限公司 一种稳定偏铝酸钠溶液的制备方法
CN108033468A (zh) * 2017-12-06 2018-05-15 中国铝业股份有限公司 一种稳定的铝酸钠溶液的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011301134B2 (en) * 2010-09-06 2015-05-07 Alcoa Of Australia Limited Method of increasing the stability of a bayer process liquor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656889A (en) * 1970-10-12 1972-04-18 Nalco Chemical Co Stable aqueous sodium aluminate solutions
CN102398914A (zh) * 2010-09-10 2012-04-04 中国科学院过程工程研究所 一种改进拜耳法处理低品位一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝的方法
CN103787387A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 中国石油化工股份有限公司 一种偏铝酸钠溶液的稳定方法以及拟薄水铝石的制备方法
CN103466670A (zh) * 2013-08-20 2013-12-25 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种偏铝酸钠溶液的制备方法
CN105016366A (zh) * 2015-08-25 2015-11-04 山东利尔化学新材料有限公司 一种稳定偏铝酸钠溶液的制备方法
CN108033468A (zh) * 2017-12-06 2018-05-15 中国铝业股份有限公司 一种稳定的铝酸钠溶液的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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浅析工业生产过程中影响铝酸钠溶液稳定性的主要因素;杨保平等;《科学技术》;20180531;第163-164页 *

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