CN112744847B - 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 - Google Patents

一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 Download PDF

Info

Publication number
CN112744847B
CN112744847B CN201911052299.4A CN201911052299A CN112744847B CN 112744847 B CN112744847 B CN 112744847B CN 201911052299 A CN201911052299 A CN 201911052299A CN 112744847 B CN112744847 B CN 112744847B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
electrodialysis
aging
salt
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911052299.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112744847A (zh
Inventor
周丽娜
刘中清
罗一斌
舒兴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Research Institute of Petroleum Processing, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Research Institute of Petroleum Processing
Priority to CN201911052299.4A priority Critical patent/CN112744847B/zh
Publication of CN112744847A publication Critical patent/CN112744847A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112744847B publication Critical patent/CN112744847B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
    • C01F7/026—Making or stabilising dispersions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝溶胶的生产工艺和该工艺生产的铝溶胶，该工艺包括：将铝源与第一碱源进行第一接触，得到pH为3‑5的第一反应液，然后进行一次升温老化，将一次升温老化的溶液与第二碱源进行第二接触，得到pH为3‑4.5的第二反应液，然后进行二次升温老化，将得到的含盐铝溶胶进行普通电渗析，得到铝溶胶以及回收盐；所述回收盐进行双极膜电渗析，分别得到产物酸和回收碱，将至少部分回收碱循环用于步骤(1)和/或步骤(2)；一次升温老化和二次升温老化在不大于100℃的温度下进行。本发明提供的生产工艺生产成本低，整个生产过程条件温和，基本不产生废弃排放物，而且制得的铝溶胶产品质量好。

Description

一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶
技术领域
本发明涉及铝溶胶生产领域，具体涉及一种铝溶胶生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶。
背景技术
铝溶胶是带正电的水合氧化铝微细粒子均匀分散在水中的胶体溶液。目前，铝溶胶在工业上被广泛用作催化剂粘结剂和水处理絮凝剂。根据不同的应用领域，铝溶胶的命名方式也有所不同，例如：用于催化剂粘结剂时，一般称为铝溶胶；用于絮凝剂时，则被称为聚合氯化铝或碱式氯化铝，但其结构通式均可表达为：[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m(n＝1-5，m>0)。
铝溶胶的性质一般可以用铝含量、以及铝氯比(即，铝元素与氯元素的比例，可以采用重量比，也可以采用摩尔比)或碱基度来表示，碱基度是指聚合氯化铝中氢氧根与铝的摩尔比。
铝溶胶的制备方法多种多样，常用的制备方法主要有：金属铝法、有机醇盐水解法、电解法、无机盐原料法和粉体分散法等，其中，采用金属铝与盐酸制备铝溶胶的金属铝法依然是主要的生产方法。
US4028216A最早详细介绍了金属铝溶胶的制备方法，此法工艺流程简单，易于操作，但是由于该方法是由氢氧化铝电解制得铝溶胶，因而生产成本太高，需要消耗大量的电能，同时在制备的过程中产生的氢气也带来了安全隐患，并且使用的盐酸会腐蚀设备。
有机醇盐水解法可以制得纯度高、比表面大、粒径分布均匀的溶胶。此方法适用于制备纯度要求高的氧化铝粉体。但是，此方法制备过程中的最大困难是原料对水敏感，水解反应非常迅速，容易形成沉淀，并且原料价格昂贵、易燃、有毒、不易保存，给工业化带来困难。
CN1177653A报道了采用电解法来制备铝溶胶，此法通过以低电压大电流的电化学方法合成聚合氯化铝，采用价格低廉的普通阴离子膜，降低了产品的制备成本，比较环保。但是，电解水耗能过大，初始费用高(重复单元中需要电极)，可能产生氯气，存在安全隐患。
无机盐原料法使用的原料价格低廉，方法简单，降低了铝溶胶的生产成本，但是溶胶的纯度较低。
粉体分散法制备氧化铝溶胶省去了水解步骤，过程简单，且原料均为工业产品，价格便宜，便于储存，易于实现工业化。但是，原料中常含有杂质，制备的铝溶胶的纯度相对较低。
当今工业的发展和生产过程中的环保要求日趋严格，越来越注重反应过程的原子经济性，因而寻求一种新的低成本和高效的铝溶胶生产工艺变得越发重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料利用率高的铝溶胶生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶，该工艺生产成本低，整个生产过程条件温和，基本不产生废弃排放物，而且制备的铝溶胶产品质量好。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种铝溶胶的生产工艺，该工艺包括：
(1)将铝源与第一碱源进行第一接触，得到第一反应液，将所述第一反应液进行一次升温老化，所述第一反应液的pH为3-5；
(2)将步骤(1)得到的加热后的溶液与第二碱源进行第二接触，得到第二反应液，将所述第二反应液进行二次升温老化，所述第二反应液的pH为3-4.5，得到含盐铝溶胶；
(3)将含盐铝溶胶进行普通电渗析，得到铝溶胶以及回收盐；
(4)将所述回收盐进行双极膜电渗析，分别得到产物酸和回收碱，将至少部分回收碱循环用于步骤(1)和/或步骤(2)；
步骤(1)所述一次升温老化和步骤(2)所述二次升温老化在不大于100℃的温度下进行。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了上述生产工艺制得的铝溶胶，所述铝溶胶中，Al元素主要以Al13形式存在，所述铝溶胶中基本不含有单体铝。
本发明提供的铝溶胶生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶具有如下优点：
(1)整个生产过程绿色环保，基本不产生废弃物，且整个生产过程条件温和，反应周期短且反应温度低；
(2)采用的原料价格低廉，原料利用率高，进而生产成本低；本发明生产工艺；
(3)生产工艺制得的铝溶胶的纯度高，杂质含量低，质量好，且具有较高的铝氯比；
(4)制得的铝溶胶中Al元素主要以Al13形式存在，所述铝溶胶中基本不含有单体铝，四配位铝的存在使得铝溶胶具有更好的粘结性，且用于催化剂中，能够较好地保留催化剂的孔体积，克服传统铝溶胶用于催化剂中存在的堵孔现象。
附图说明
图1用于说明根据本发明的铝溶胶生产工艺涉及的普通电渗析的一种优选实施方式。
图2用于说明根据本发明的铝溶胶生产工艺涉及的双极膜电渗析的一种优选实施方式。
图3是本发明实施例1制得的铝溶胶产品的27Al NMR谱图。
图4是本发明对比例1制得的铝溶胶产品的27Al NMR谱图。
附图标记说明
1：阳离子交换膜 2：阴离子交换膜
3：双极膜 101：阴极
102：阳极 103：阴极室
104：阳极室 105：淡化室
106：浓缩室 201：阴极
202：阳极 203：阴极室
204：阳极室 205：盐室
206：酸室 207：碱室
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种铝溶胶的生产工艺，该工艺包括：
1)将铝源与第一碱源进行第一接触，得到第一反应液，将所述第一反应液进行一次升温老化，所述第一反应液的pH为3-5；
(2)将步骤(1)得到的加热后的溶液与第二碱源进行第二接触，得到第二反应液，将所述第二反应液进行二次升温老化，所述第二反应液的pH为3-4.5，得到含盐铝溶胶；
(3)将含盐铝溶胶进行普通电渗析，得到铝溶胶以及回收盐；
(4)将所述回收盐进行双极膜电渗析，分别得到产物酸和回收碱，将至少部分回收碱循环用于步骤(1)和/或步骤(2)；
步骤(1)所述一次升温老化和步骤(2)所述二次升温老化在不大于100℃的温度下进行。
根据本发明的一种优选实施方式，所述铝源为铝盐和/或聚合氯化铝，更进一步优选地，所述铝盐为硝酸铝和/或氯化铝。对上述聚合氯化铝的来源没有特别的限定，可以为商购的工业聚合氯化铝。
根据本发明，优选地，所述铝源为氯化铝。
在本发明中，所述第一碱源和第二碱源的种类可以相同，也可以不同，所述第一碱源和第二碱源可以为足以将铝源转变成为铝溶胶的碱性物质。优选地，所述第一碱源和第二碱源各自独立地选自NH3·H2O、碱金属氢氧化物和有机碱中的至少一种。所述有机碱的具体实例可以包括但不限于正丁胺、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的至少一种。所述碱金属氢氧化物的具体实例可以包括但不限于NaOH和/或KOH。
为了更进一步有效利用步骤(4)得到的回收碱，优选地，所述第一碱源和第二碱源的种类相同。
所述第一碱源和第二碱源通常以水溶液的形式提供。水溶液中第一碱源和第二碱源的浓度可以根据碱源的类型进行选择，例如：对于氨水，其浓度可以为1-25重量％，优选为2-20重量％；对于碱金属氢氧化物，其浓度可以为5-20重量％，优选为12-18重量％；对于有机碱，其浓度可以为3-20重量％，优选为5-15重量％。
所述第一碱源和第二碱源的用量可以根据铝源的用量进行选择。优选地，所述第一碱源和第二碱源的总量与铝源的质量比为(0.6-2.1)：1，进一步优选为(0.65-1.8)：1，更优选为(0.9-1.35)：1，所述第一碱源和第二碱源以OH-和/或N计，所述铝源以铝元素计。需要说明的是，当碱源中含有OH-或N时，碱源的用量以OH-或N计；当碱源中同时含有OH-和N时，碱源的用量以OH-计。例如，四丙基氢氧化铵的用量是以OH-计。
根据本发明提供的生产工艺，步骤(1)中铝源和第一碱源可以在常规条件下进行第一接触，例如常温(25℃)常压。一般地，所述第一接触的持续时间以足以使得第一反应液的pH为3-5，且将铝源转化为含盐铝溶胶为准，一般地，所述第一接触的持续时间可以为1-24小时，优选为2-18小时。优选地，所述第一接触在伴随搅拌的条件下进行，该种优选实施方式能够进一步提高接触反应的均匀性。
根据本发明提供的生产工艺，所述第一反应液的pH优选为3-4.5，进一步优选为3.3-4.5。
根据本发明提供的生产工艺，所述一次升温老化在不大于100℃的温度下进行，优选情况下，所述一次升温老化在30-95℃、优选30-70℃、更优选35-55℃、最优选50-55℃的温度下进行。
根据本发明提供的生产工艺，所述一次升温老化的时间优选为10-120min，更优选为20-60min。
本发明步骤(2)将步骤(1)得到的加热后的溶液与所述第二碱源进行第二接触，从进一步提高接触反应的均匀性的角度出发，优选地，所述第二接触伴随搅拌的条件下进行。
根据本发明提供的生产工艺，所述第二反应液的pH为3-4.5，优选为3.5-4.5。
根据本发明提供的生产工艺，所述二次升温老化在不大于100℃的温度下进行，进一步地，所述二次升温老化优选在40-95℃、进一步优选40-80℃、更进一步优选60-80℃的温度下进行。
根据本发明提供的生产工艺，所述二次升温老化的时间优选为3-10h，进一步优选为4-8h。
根据本发明提供的生产工艺，按照特定步骤进行，且控制生制备过程中的特定的反应液pH和升温老化条件，得到了质量较好的铝溶胶，为了更进一步提高铝溶胶的质量，优选地，步骤(2)所述二次升温老化的温度较步骤(1)所述的一次升温老化的温度高至少10℃，进一步优选高10-25℃，更进一步优选高15-25℃。
根据本发明提供的生产工艺，优选地，所述一次升温老化和二次升温老化各自独立地在搅拌条件下进行。
本发明对上述不同步骤中的搅拌没有特别的限定，例如，可以为常规的磁力搅拌或者机械搅拌。
根据本发明，所述生产工艺并不限于仅有的两次与碱源接触以及两次的升温老化。优选地，本发明提供的上述生产工艺还可以包括将步骤(2)重复操作，然后进行步骤(3)和步骤(4)。即将步骤(2)得到的含盐铝溶胶与碱源进行接触，得到的反应液的pH为3-4.5，将该反应液再次进行升温老化。
根据本发明的铝溶胶的生产工艺，步骤(3)中将含盐铝溶胶进行普通电渗析，得到铝溶胶以及回收盐，将所述铝溶胶作为铝溶胶产品，或者脱除铝溶胶中的部分溶剂后作为铝溶胶产品。本发明中，将采用的电渗析器的膜堆不含双极膜的电渗析称为普通电渗析(本文中，有时也简称为电渗析)，将采用的电渗析器的膜堆含有双极膜的电渗析称为双极膜电渗析。
本发明可以将步骤(2)得到的含盐铝溶胶直接送入步骤(3)中进行普通电渗析。
步骤(3)采用普通电渗析对含盐铝溶胶进行脱盐处理，得到铝溶胶(脱盐铝溶胶)以及回收盐。所述普通电渗析采用的电渗析器可以为常规的能够实现上述处理过程的电渗析器。
根据本发明的一种优选实施方式，步骤(3)所述普通电渗析采用的电渗析器的膜堆具有至少一个膜单元。如图1所示，所述膜单元中的膜为阳离子交换膜1和阴离子交换膜2，阳离子交换膜1和阴离子交换膜2间隔排列，将所述膜单元的内部空间分隔成淡化室105和浓缩室106。在进行电渗析时，所述含盐铝溶胶进入淡化室105，水进入浓缩室106，在普通电渗析过程中，铝盐产生的阳离子和阴离子分别通过阳离子交换膜1和阴离子交换膜2进入浓缩室中，铝溶胶则保留在淡化室中，从而由淡化室105得到铝溶胶，由浓缩室106得到回收盐的溶液。
图1示例性地画出了一个膜单元的构造，但是本领域技术人员可以理解的是，膜堆可以具有多个图1示出的膜单元，例如，通常可以为1-200个膜单元，优选为2-100个膜单元，更优选为3-50个膜单元，进一步优选为5-30个膜单元，如8-15个膜单元。
所述阳离子交换膜和所述阴离子交换膜可以为常规选择，可以为均相离子交换膜，也可以为非均相离子交换膜，还可以为均相离子交换膜和非均相离子交换膜的组合。优选地，所述阳离子交换膜和所述阴离子交换膜各自为均相离子交换膜，更优选各自为苯乙烯型均相离子交换膜。
如图1所示，普通电渗析器中，阳离子交换膜1和阴离子交换膜2间隔排列在阴极101和阳极102之间。通常情况下，与阴极101相邻的离子交换膜为阳离子交换膜，阴极101与相邻的阳离子交换膜形成的腔室为阴极室103；与阳极102相邻的离子交换膜为阴离子交换膜，阳极102与相邻的阴离子交换膜形成的腔室为阳极室104。在进行普通电渗析时，向阴极室103和阳极室104中送入极液。
所述极液为电解质的水溶液。所述电解质可以为无机电解质和/或有机电解质，其具体实例可以包括但不限于硫酸铵、硫酸钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、硝酸钾、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲酸、乙酸、甲酸钠、甲酸钾和季铵型电解质中的至少一种。优选地，所述电解质为无机电解质。更优选地，所述电解质为硫酸钠和/或硫酸铵。进一步优选地，所述电解质的阳离子与含盐铝溶胶中的盐的阳离子相同。
在普通电渗析中，进入阴极室和阳极室的极液中电解质的种类和含量可以为相同，也可以为不同。从操作简便性的角度出发，进入阴极室和阳极室的极液中电解质的种类和含量为相同。一般地，所述极液中电解质的含量可以为1-15重量％，优选为3-10重量％。
在普通电渗析的过程中，电流密度可以为5-1000安培/平方米，优选为10-500安培/平方米，更优选为12-200安培/平方米，进一步优选为15-100安培/平方米，如15-40安培/平方米。可以通过控制给膜堆施加的电压的大小来控制电流密度的大小。
本发明的发明人在研究过程中发现，在进行普通电渗析时，进行一段时间的电渗析后，电渗析器的内阻增大，以致无法进行正常的电渗析，需要停机检修。经过分析发现，造成电渗析器内阻增大的原因主要是靠近阴极的阳离子交换膜面向淡化室一侧的膜表面结垢严重。针对该现象，本发明的发明人进行了深入的研究，发现在电渗析的过程中，如果将进入阴极室的极液中电解质的含量控制为5-7重量％，同时在电渗析过程中控制电流密度为20-35安培/平方米，不仅能维持较高的电渗析效率，而且能有效地抑制靠近阴极的阳离子交换膜面向淡化室一侧的膜表面的结垢趋势，减少停机检修的频率。此时，从操作简便性的角度出发，可以将进入阳极室的极液中电解质的含量也控制为5-7重量％。
在普通电渗析过程中，进入淡化室的含盐铝溶胶的温度可以为5-35℃，优选为20-30℃。进行普通电渗析的含盐铝溶胶中铝的含量可以为1-30重量％，优选为1.5-15重量％，所述铝以Al2O3计。在兼顾操作效率的前提下，从进一步延长普通电渗析器的使用寿命的角度出发，进行普通电渗析的含盐铝溶胶中铝的含量优选为2-10重量％，更优选为4-9重量％。
步骤(3)中，普通电渗析器的数量可以为一个，也可以为两个以上的组合。在普通电渗析器的数量为两个以上时，普通电渗析器之间可以为串联连接，也可以为并联连接，还可以为串联和并联的组合。串联连接是指多个电渗析器以首尾相接的方式连接在一起构成流体的流动路线，位于上游的电渗析器输出的脱盐铝溶胶接着进入下游与其直接相接的电渗析器中继续进行电渗析，从而实现多级电渗析。并联连接是指多个电渗析器的含盐铝溶胶来源相同，构成相互之间没有物流联系但具有相同来源的支流的形式，从而实现多机并行处理，提高装置的处理量。串联和并联组合使用，是指将多个电渗析器组合使用时，将并联与串联混用，作为串联和并联组合使用的一个实例，可以设置多组电渗析器，每组之间为并联连接，每组内为串联连接，这样既能实现多级电渗析，又能获得较高的处理量。
根据本发明的铝溶胶的生产工艺，包括步骤(4)：将所述回收盐进行双极膜电渗析，分别得到产物酸和回收碱，将至少部分回收碱循环用于步骤(1)和/或步骤(2)。所述产物酸输出。
双极膜电渗析采用的双极膜电渗析器可以为二隔室双极膜电渗析器，也可以为三隔室双极膜电渗析器。
作为二隔室双极膜电渗析器的一个实例，所述双极膜电渗析器的膜堆的膜单元含有间隔排列的双极膜和阴离子交换膜，所述双极膜的阴离子交换层与阴离子交换膜之间的隔室为碱室，所述双极膜的阳离子交换层与阴离子交换膜之间的隔室为酸室。在进行双极膜电渗析时，回收盐进入碱室，水进入酸室，由回收盐形成的阴离子通过阴离子交换膜进入酸室中，与双极膜电解水产生的氢离子(H+)结合生成回收酸，由回收盐形成的阳离子则在碱室中，与双极膜电解水产生的氢氧根离子(OH-)结合形成回收碱。
作为二隔室双极膜电渗析器的另一个实例，所述双极膜电渗析器的膜堆的膜单元含有间隔排列的双极膜和阳离子交换膜，所述双极膜的阳离子交换层与阳离子交换膜之间的隔室为酸室，所述双极膜的阴离子交换层与阳离子交换膜之间的隔室为碱室。在进行双极膜电渗析时，回收盐进入酸室，水进入碱室，由回收盐形成的阳离子通过阳离子交换膜进入碱室中，与双极膜电解水产生的氢氧根离子结合形成回收碱，由回收盐形成的阴离子则在酸室中与双极膜电解水产生的氢离子结合生成产物酸。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，所述双极膜电渗析器的膜堆的膜单元中的膜为双极膜3、阴离子交换膜2以及阳离子交换膜1，双极膜3被阴离子交换膜2和阳离子交换膜1两两隔开，将所述膜单元的内部空间分隔成酸室206、盐室205和碱室207，盐室205位于酸室206和碱室207之间，其中，相邻的阴离子交换膜2和阳离子交换膜1之间的隔室为盐室205，双极膜3的阳离子交换层与阴离子交换膜2之间的隔室为酸室206，双极膜3的阴离子交换层与阳离子交换膜1之间的隔室为碱室207。进行电渗析时，回收盐进入盐室205，水分别进入酸室206和碱室207中，在电场的作用下，盐室205内的回收盐形成的阳离子通过阳离子交换膜1进入碱室207中，与双极膜3电解水形成的氢氧根离子结合，生成回收碱；回收盐形成的阴离子通过阴离子交换膜2进入酸室206中，与双极膜3电解水形成的氢离子结合，生成回收酸。双极膜电渗析的盐室输出的水可以作为普通电渗析的浓缩室、双极膜电渗析的以水作为进料的腔室(如三隔室双极膜电渗析器的酸室和碱室)的进水循环利用。
图2示例性地画出了三隔室双极膜电渗析器的一个膜单元的构造，但是本领域技术人员可以理解的是，双极膜电渗析器的膜堆可以具有多个图2示出的膜单元，通常可以为1-200个膜单元，优选为2-100个膜单元，更优选为3-50个膜单元，进一步优选为5-30个膜单元，如8-15个膜单元。
步骤(4)中，双极膜电渗析器的数量可以为一个，也可以为两个以上的组合。在双极膜电渗析器的数量为两个以上时，双极膜电渗析器之间可以为串联连接，也可以为并联连接，还可以为串联和并联的组合。串联连接是指多个双极膜电渗析器以首尾相接的方式连接在一起构成流体的流动路线，位于上游的双极膜电渗析器的盐室输出的料液接着进入下游与其直接相接的双极膜电渗析器中继续进行双极膜电渗析，从而实现多级双极膜电渗析。并联连接是指多个双极膜电渗析器的回收盐来源相同，构成相互之间没有物流联系但具有相同来源的支流的形式，从而实现多机并行处理，提高装置的处理量。串联和并联组合使用，是指将多个双极膜电渗析器组合使用时，将并联与串联混用，作为串联和并联组合使用的一个实例，可以设置多组双极膜电渗析器，每组之间为并联连接，每组内为串联连接，这样既能实现多级双极膜电渗析，又能获得较高的处理量。
在双极膜电渗析的过程中，向双极膜电渗析器的阴极室和阳极室中通入极液。通入阴极室和阳极室的极液中电解质的种类可以为相同，也可以为不同，优选为相同。所述极液中的电解质可以为无机电解质和/或有机电解质，其具体实例可以包括但不限于硫酸铵、硫酸钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、硝酸钾、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲酸、乙酸、甲酸钠、甲酸钾和季铵型电解质中的一种或两种以上。优选地，所述电解质为无机电解质。更优选地，所述电解质为硫酸钠和/或硫酸铵。进一步优选地，所述电解质的阳离子与回收盐的阳离子为相同。
通入双极膜电渗析器的阴极室和阳极室的极液中电解质的含量可以为相同，也可以为不同，优选为相同。一般地，所述极液中电解质的含量可以为1-10重量％，优选为3-8重量％。
步骤(4)中，双极膜电渗析可以在足以使得回收盐形成产物酸和回收碱的条件下进行。一般地，在双极膜电渗析的过程中，电压可以为5-30V，优选为8-25V，更优选为10-20V。在双极膜电渗析的过程中，通入盐室的含有回收盐的溶液的温度可以为10-60℃，优选为15-40℃，更优选为20-30℃。
根据本发明提供的铝溶胶的生产工艺，双极膜电渗析得到的回收碱可以循环用于步骤(1)和/或步骤(2)，因而，本发明提供的铝溶胶的生产工艺基本没有废弃排放物，实现绿色环保生产。双极膜电渗析得到的回收碱的溶液可以直接循环，也可以进行浓缩之后进行循环。
根据本发明的铝溶胶生产工艺，步骤(3)得到的铝溶胶中的盐含量低(通常地，步骤(3)得到的铝溶胶中的盐的质量含量为200ppm以下)，可以作为铝溶胶产品直接输出，也可以脱除铝溶胶中的部分溶剂后，作为铝溶胶产品输出。
根据本发明的铝溶胶的生产工艺，可以采用常规方法脱除铝溶胶中的部分溶剂，从而对铝溶胶进行提浓，例如，可以采用蒸发的方法脱除铝溶胶中的部分溶剂，所述蒸发可以在50-150℃的温度下进行，优选在70-120℃的温度下进行，更优选在80-95℃的温度下进行。溶剂的脱除量可以根据铝溶胶的具体使用场合进行选择。一般地，以氧化铝(即，Al2O3)计，铝溶胶产品中铝的含量一般控制为10-30重量％，优选控制为15-25重量％，该铝溶胶特别适于作为催化剂的粘结剂。
根据本发明的第二方面，本发明还提供了上述生产工艺制得的铝溶胶，所述铝溶胶中，Al元素主要以Al13形式存在，所述铝溶胶中基本不含有单体铝。所述Al元素主要以Al13形式存在指的是50％以上的Al元素以Al13形式存在。所述铝溶胶中基本不含有单体铝指的是以单体铝形式存在铝元素含量在10％以下。
Al元素存在形式可以通过27Al NMR谱图进行测定。在27Al NMR谱图中δ为60-61处为Al13的四配位铝的特征峰，δ为10-12处为Al13和/或Al30的六配位铝特征峰，δ为2-3处为二聚态铝的特征峰，δ为0处为单体铝的特征峰。根据特征峰的峰面积可以确定以Al13形式存在的Al元素的量。
根据本发明的一种优选实施方式，所述铝溶胶的铝氯质量比为1-1.6，优选为1-1.4，进一步优选为1-1.2。
根据本发明的一种优选实施方式，所述铝溶胶的pH值为3.5-4.5。
根据本发明的一种优选实施方式，所述铝溶胶中，以Al2O3计的铝的含量为5-30重量％。
以下结合实施例详细说明本发明，但并不因此限制本发明的范围。
以下实施例中，采用RIPP34-90中规定的方法测定制备的铝溶胶产品中铝的含量，采用离子色谱方法测定制备的铝溶胶产品中氯的含量。
采用pH计(购自梅特勒-托利多)测定铝溶胶的pH值。
采用核磁共振波谱仪测定铝溶胶中Al元素的存在形式。
实施例1
(1)伴随搅拌，在环境温度(25℃，下同)下，将515g浓度为15重量％的氨水缓慢添加到900g浓度为20重量％的氯化铝溶液中，伴随搅拌0.5h，得到pH为3.4的第一反应液，将第一反应液的温度升高至50℃，并在该温度下搅拌反应0.5小时。
(2)伴随搅拌，将步骤(1)得到的加热后的溶液与160g浓度为15重量％的氨水接触，得到pH为3.7的第二反应液，将第二反应液的温度升高至70℃，并在该温度下搅拌反应6小时，然后冷却至环境温度，得到浓度为4.5重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶。
(3)普通电渗析：步骤(2)得到的含盐铝溶胶贮存在循环罐中，并由循环罐通入普通电渗析的淡化室中，同时向普通电渗析器的浓缩室中通入去离子水，向普通电渗析器的阴极室和阳极室中通入极液(其中，极液中的电解质为硫酸铵，极液中电解质的含量为5重量％)，进行普通电渗析。其中，普通电渗析器的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜和阴离子交换膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在电渗析过程中，控制电流密度为35mA/cm2，温度为20℃，将普通电渗析器的淡化室与循环罐连通，共进行1小时的普通电渗析，得到脱盐铝溶胶(以Al2O3计，铝的含量为8.3重量％，盐的质量含量为200ppm以下)以及作为回收盐的氯化铵溶液。
(4)双极膜电渗析：将步骤(3)得到的回收盐氯化铵溶液送入双极膜电渗析器的盐室中，同时向双极膜电渗析器的酸室和碱室中送入去离子水，向双极膜电渗析器的阴极室和阳极室中送入极液(其中，极液中的电解质为硫酸铵，极液中电解质的含量为5重量％)，进行0.5小时的双极膜电渗析，由酸室得到作为产物酸的盐酸，由碱室得到作为回收碱的氨水。将盐酸作为产物输出，将氨水浓缩至浓度为15重量％后循环送入步骤(1)、步骤(2)中。其中，双极膜电渗析器的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在双极膜电渗析过程中，电压恒定为20V，送入双极膜电渗析器的回收氯化铵溶液的温度为20℃。
(5)提浓：将步骤(3)得到的脱盐铝溶胶在85℃的温度下搅拌2h，以脱除部分水，得到浓度为21.0重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.1。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图如图3所示，从图3可以看出，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
对比例1
伴随搅拌，将50g的铝锭投入到400g浓盐酸(37重量％)中，升温至85℃，恒温7小时，得到浓度为20.9重量％(以Al2O3计)的铝溶胶D1，铝溶胶D1的铝氯质量比为1。铝溶胶D1的27Al NMR谱图如图4所示，从图4可以看出，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，但是该特征峰较弱，在δ为0处存在单体铝的特征峰，在δ为10-12处存在Al13和/或Al30的六配位铝特征峰，且在δ为2-3处存在二聚态铝的特征峰。
实施例2
(1)伴随搅拌，在环境温度(25℃，下同)下，将660g浓度为15重量％的氢氧化钠水溶液缓慢添加到920g浓度为20重量％的氯化铝溶液中，伴随搅拌1h，得到pH为3.3的第一反应液，将第一反应液的温度升高至55℃，并在该温度下搅拌反应1小时。
(2)伴随搅拌，将步骤(1)得到的加热后的溶液与110g浓度为15重量％的氢氧化钠水溶液接触，得到pH为3.7的第二反应液，将第二反应液的温度升高至80℃，并在该温度下搅拌反应6.5小时，然后冷却至环境温度，得到浓度为4.3重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶。
(3)普通电渗析：步骤(2)得到的含盐铝溶胶贮存在循环罐中，并由循环罐通入普通电渗析的淡化室中，同时向普通电渗析器的浓缩室中通入去离子水，向普通电渗析器的阴极室和阳极室中通入极液(其中，极液中的电解质为硫酸钠，极液中电解质的含量为7重量％)，进行普通电渗析。其中，普通电渗析器的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜和阴离子交换膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在电渗析过程中，控制电流密度为20mA/cm2，温度为30℃，将普通电渗析器的淡化室与循环罐连通，共进行1.2小时的普通电渗析，得到脱盐铝溶胶(以Al2O3计，铝的含量为5.8重量％，盐的质量含量为200ppm以下)以及作为回收盐的氯化钠溶液。
普通电渗析器在该条件下运行21小时后，效率下降，停机检修发现，与阴极相邻的阳离子交换膜表面结垢，更换与阴极相邻的阳离子交换膜后，电渗析器恢复正常运行。
(4)双极膜电渗析：将步骤(3)得到的回收盐氯化钠溶液送入双极膜电渗析器的盐室中，同时向双极膜电渗析器的酸室和碱室中送入去离子水，向双极膜电渗析器的阴极室和阳极室中送入极液(其中，极液中的电解质为硫酸钠，极液中电解质的含量为5重量％)，进行0.5小时的双极膜电渗析，由酸室得到作为产物酸的盐酸，由碱室得到作为回收碱的氢氧化钠水溶液。将盐酸作为产物输出，将氢氧化钠水溶液浓缩至浓度为15重量％后循环送入步骤(1)、步骤(2)中。其中，普通电渗析的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在双极膜电渗析过程中，电压恒定为20V，送入双极膜电渗析器的回收氯化钠溶液的温度为20℃。
(5)提浓：将步骤(3)得到的脱盐铝溶胶在85℃的温度下，搅拌2h，以脱除部分水，得到浓度为19.8重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.05。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图与图3相似，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
实施例3
(1)伴随搅拌，在环境温度(25℃，下同)下，将515g浓度为15重量％的氨水缓慢添加到900g浓度为20重量％的氯化铝溶液中，伴随搅拌0.5h，得到pH为3.4的第一反应液，将第一反应液的温度升高至50℃，并在该温度下搅拌反应0.5小时。
(2)伴随搅拌，将步骤(1)得到的加热后的溶液与332g浓度为15重量％的正丁胺接触，得到pH为3.8的第二反应液，将第二反应液的温度升高至60℃，并在该温度下搅拌反应4小时，然后冷却至环境温度，得到浓度为4.1重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶。
(3)普通电渗析：步骤(2)得到的含盐铝溶胶贮存在循环罐中，并由循环罐通入普通电渗析的淡化室中，同时向普通电渗析器的浓缩室中通入去离子水，向普通电渗析器的阴极室和阳极室中通入极液(其中，极液中的电解质为硫酸铵，极液中电解质的含量为5重量％)，进行普通电渗析。其中，普通电渗析器的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜和阴离子交换膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在电渗析过程中，控制电流密度为35mA/cm2，温度为20℃，将普通电渗析器的淡化室与循环罐连通，共进行1小时的普通电渗析，得到脱盐铝溶胶(以Al2O3计，铝的含量为7.95重量％，盐的质量含量为200ppm以下)以及作为回收盐的氯化铵溶液。
(4)双极膜电渗析：将步骤(3)得到的回收盐氯化铵溶液送入双极膜电渗析器的盐室中，同时向双极膜电渗析器的酸室和碱室中送入去离子水，向双极膜电渗析器的阴极室和阳极室中送入极液(其中，极液中的电解质为硫酸铵，极液中电解质的含量为5重量％)，进行0.5小时的双极膜电渗析，由酸室得到作为产物酸的盐酸，由碱室得到作为回收碱的氨水和正丁胺混合物。将盐酸作为产物输出，将氨水浓缩至浓度为15重量％后循环送入步骤(1)、步骤(2)中。其中，双极膜电渗析器的膜堆具有10个膜单元，采用的阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(购自北京廷润膜技术开发有限公司，膜堆尺寸为200×400mm)为均相苯乙烯系离子交换膜，在双极膜电渗析过程中，电压恒定为20V，送入双极膜电渗析器的回收氯化铵溶液的温度为20℃。
(5)提浓：将步骤(3)得到的脱盐铝溶胶在85℃的温度下搅拌2h，以脱除部分水，得到浓度为19.9重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.2。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图与图3相似，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
实施例4
(1)伴随搅拌，在环境温度(25℃，下同)下，将480g浓度为15重量％的氢氧化钾水溶液缓慢添加到750g浓度为20重量％的氯化铝溶液中，伴随搅拌0.5h，得到pH为3.3的第一反应液，将第一反应液的温度升高至50℃，并在该温度下搅拌反应0.5小时。
(2)伴随搅拌，将步骤(1)得到的加热后的溶液与120g浓度为15重量％的氢氧化钾水溶液接触，得到pH为4.5的第二反应液，将第二反应液的温度升高至70℃，并在该温度下搅拌反应6小时，然后冷却至环境温度，得到浓度为4.4重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶。
步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)分别按照实施例1的步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)进行。得到浓度为19.9重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.05。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图与图3相似，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
实施例5
按照实施例1的工艺，不同的是，步骤(1)中第一反应液和步骤(2)中第二反应液的升温老化温度均为50℃，且步骤(2)二次升温老化时间延长至8h。步骤(2)得到浓度为4.7重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶；步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)分别按照实施例1的步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)进行。得到浓度为20.4重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.05。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图与图3相似，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
实施例6
按照实施例1的工艺，不同的是，步骤(1)中第一反应液和步骤(2)中第二反应液的升温老化温度均为60℃，且步骤(2)二次升温老化时间缩短至4h。得到浓度为4.6重量％(以Al2O3计)的含盐铝溶胶，步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)分别按照实施例1的步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)进行。得到浓度为20.5重量％(以Al2O3计)的铝溶胶产品。经检测，该铝溶胶产品的铝氯质量比为1.05。
铝溶胶产品的27Al NMR谱图与图3相似，其在δ为60-61处存在Al13的四配位铝的特征峰，在δ为0处不存在单体铝的特征峰，且可以看出Al元素主要以Al13形式存在。
从上述实施例可以看出，本发明提供的生产工艺采用的原料价格低廉，原料利用率高，因而生产成本低；整个生产过程条件温和，反应温度低且反应周期短；由于生产过程中无需引入额外杂质，故制备的铝溶胶杂质含量低。另外，本发明提供的生产工艺制得的铝溶胶中Al元素主要以Al13形式存在，所述铝溶胶中基本不含有单体铝，四配位铝的存在使得铝溶胶具有更好的粘结性，且用于催化剂中，能够较好地保留催化剂的孔体积，克服传统铝溶胶用于催化剂中存在的堵孔现象。因此可以看出，采用本发明的生产工艺不仅能生产高质量的铝溶胶产品，而且整个生产过程基本不产生废弃物，因而是一种绿色环保的生产工艺。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (26)

1.一种铝溶胶的生产工艺，该工艺包括：
(1)将铝源与第一碱源进行第一接触，得到第一反应液，将所述第一反应液进行一次升温老化，所述第一反应液的pH为3-5；
(2)将步骤(1)得到的加热后的溶液与第二碱源进行第二接触，得到第二反应液，将所述第二反应液进行二次升温老化，所述第二反应液的pH为3-4.5，得到含盐铝溶胶；
(3)将含盐铝溶胶进行普通电渗析，得到铝溶胶以及回收盐；
(4)将所述回收盐进行双极膜电渗析，分别得到产物酸和回收碱，将至少部分回收碱循环用于步骤(1)和/或步骤(2)；
步骤(1)所述一次升温老化和步骤(2)所述二次升温老化在不大于100℃的温度下进行；
其中，所述铝源为铝盐；
所述第一碱源和第二碱源各自独立地选自NH3·H2O、碱金属氢氧化物和有机碱中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中，
所述铝盐选自硝酸铝、聚合氯化铝和氯化铝中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中，
所述碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾；
所述有机碱选自正丁胺、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述第一碱源和第二碱源的总量与铝源的质量比为(0.6-2.1)：1，所述第一碱源和第二碱源以OH-和/或N计，所述铝源以铝元素计。
5.根据权利要求4所述的工艺，其中，所述第一碱源和第二碱源的总量与铝源的质量比为(0.65-1.8)：1，所述第一碱源和第二碱源以OH-和/或N计，所述铝源以铝元素计。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述第一反应液的pH为3-4.5；
所述第二反应液的pH为3.5-4.5。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述第一接触和第二接触各自独立地在搅拌条件下进行；
所述一次升温老化和二次升温老化各自独立地在搅拌条件下进行。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，
所述一次升温老化在30-95℃的温度下进行；所述一次升温老化的时间为10-120min；
所述二次升温老化在40-95℃的温度下进行；所述二次升温老化的时间为3-10h。
9.根据权利要求8所述的工艺，其中，
所述一次升温老化在30-70℃的温度下进行；所述一次升温老化的时间为20-60min；
所述二次升温老化在40-80℃的温度下进行；所述二次升温老化的时间为4-8h。
10.根据权利要求9所述的工艺，其中，
所述一次升温老化在35-55℃的温度下进行；
所述二次升温老化在60-80℃的温度下进行。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述二次升温老化的温度较一次升温老化的温度高至少10℃。
12.根据权利要求11所述的工艺，其中，所述二次升温老化的温度较一次升温老化的温度高10-25℃。
13.根据权利要求12所述的工艺，其中，所述二次升温老化的温度较一次升温老化的温度高15-25℃。
14.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，所述普通电渗析采用的电渗析器的膜堆具有至少一个膜单元，所述膜单元中的膜为阴离子交换膜和阳离子交换膜，所述阴离子交换膜和所述阳离子交换膜间隔排列，将所述膜单元的内部空间分隔成淡化室和浓缩室，所述含盐铝溶胶进入所述淡化室，水进入所述浓缩室，在普通电渗析过程中，由所述淡化室得到铝溶胶，由所述浓缩室得到回收盐。
15.根据权利要求14所述的工艺，其中，所述普通电渗析的条件包括：向所述电渗析器的阴极室和阳极室通入的极液中电解质的含量相同或不同，各自为1-15重量％；在电渗析的过程中，电流密度为5-1000安培/平方米。
16.根据权利要求15所述的工艺，其中，所述普通电渗析的条件包括：向所述电渗析器的阴极室和阳极室通入的极液中电解质的含量相同或不同，各自为3-10重量％；在电渗析的过程中，电流密度为10-500安培/平方米。
17.根据权利要求16所述的工艺，其中，
所述普通电渗析的条件包括：向所述电渗析器的阴极室通入的极液中电解质的浓度为5-7重量％；在电渗析的过程中，电流密度为20-35安培/平方米。
18.根据权利要求15所述的工艺，其中，
所述电解质为硫酸铵、硫酸钠、硝酸钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、硝酸钾、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲酸、乙酸、甲酸钠、甲酸钾和季铵型电解质中的至少一种。
19.根据权利要求1-3中任意一项所述的工艺，其中，进行普通电渗析的含盐铝溶胶中铝的含量为2-10重量％，所述铝以Al2O3计。
20.根据权利要求19所述的工艺，其中，进行普通电渗析的含盐铝溶胶中铝的含量为4-9重量％，所述铝以Al2O3计。
21.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述双极膜电渗析采用的双极膜电渗析器的膜堆具有至少一个膜单元，所述膜单元中的膜为双极膜、阴离子交换膜以及阳离子交换膜，所述双极膜、所述阴离子交换膜以及所述阳离子交换膜将所述膜单元的内部空间分隔成酸室、盐室和碱室，所述盐室位于所述酸室和所述碱室之间，所述回收盐进入所述盐室，水分别进入所述酸室和所述碱室，在双极膜电渗析过程中，由所述酸室得到产物酸，由所述碱室得到回收碱。
22.根据权利要求21所述的工艺，其中，
所述双极膜电渗析的条件包括：向所述双极膜电渗析器的阴极室和阳极室通入的极液中电解质的浓度相同或不同，各自为1-10重量％；在双极膜电渗析的过程中，电压为5-30V。
23.根据权利要求22所述的工艺，其中，
所述双极膜电渗析的条件包括：向所述双极膜电渗析器的阴极室和阳极室通入的极液中电解质的浓度相同或不同，各自为3-8重量％；在双极膜电渗析的过程中，电压为8-25V。
24.根据权利要求23所述的工艺，其中，
所述双极膜电渗析的条件包括：在双极膜电渗析的过程中，电压为10-20V。
25.权利要求1-24中任意一项所述的生产工艺制得的铝溶胶，所述铝溶胶中，以Al13形式存在Al元素在Al元素中占比在50％以上，以单体铝形式存在Al元素在Al元素中占比在10％以下。
26.根据权利要求25所述的铝溶胶，其中，
所述铝溶胶的铝氯质量比为1-1.6。
CN201911052299.4A 2019-10-31 2019-10-31 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶 Active CN112744847B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911052299.4A CN112744847B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911052299.4A CN112744847B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112744847A CN112744847A (zh) 2021-05-04
CN112744847B true CN112744847B (zh) 2023-03-10

Family

ID=75641335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911052299.4A Active CN112744847B (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112744847B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249582B (zh) * 2021-05-06 2022-03-29 中南大学 一种铝冶金固废的处理方法
CN113620458B (zh) * 2021-07-12 2023-03-17 北京汉昌绿源环保工程有限公司 一种含铝、含重金属废碱液的回收工艺及设备
CN116651211A (zh) * 2021-11-23 2023-08-29 青岛科技大学 水溶液中胶体粒径的调控方法、所得胶体及其应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998047849A2 (en) * 1997-04-23 1998-10-29 Matthews, Derek, Peter Salt of boehmite alumina and processes for dyeing fibers, for treating a dye waste stream and for removing contaminants from a municipal waste treatment stream
CN1673089A (zh) * 2005-04-22 2005-09-28 内蒙古大学 高Al13聚合氯化铝结晶及其制备方法
JP2012061410A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Japan Petroleum Energy Center 接触分解触媒の製造方法
CN102939397A (zh) * 2010-01-22 2013-02-20 莫利康普矿物有限责任公司 湿法冶金方法和回收金属的方法
CN107149917A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 中国石油化工股份有限公司 一种铝溶胶及其制备方法和应用以及催化裂化催化剂及其制备方法
CN108975370A (zh) * 2017-06-01 2018-12-11 中国石油化工股份有限公司 铝溶胶的生产方法和铝溶胶生产系统
CN110004521A (zh) * 2019-02-28 2019-07-12 山东大学 一种可纺性硅铝溶胶的制备方法
CN110078482A (zh) * 2019-05-21 2019-08-02 山东大学 一种α-Al2O3/莫来石复相陶瓷纤维的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2222600A1 (en) * 2007-11-30 2010-09-01 Nanologica AB Method for manufacturing a nanoporous alumina based materials with controlled textural and particle size and nanoporous alumina obtained by said method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998047849A2 (en) * 1997-04-23 1998-10-29 Matthews, Derek, Peter Salt of boehmite alumina and processes for dyeing fibers, for treating a dye waste stream and for removing contaminants from a municipal waste treatment stream
CN1673089A (zh) * 2005-04-22 2005-09-28 内蒙古大学 高Al13聚合氯化铝结晶及其制备方法
CN102939397A (zh) * 2010-01-22 2013-02-20 莫利康普矿物有限责任公司 湿法冶金方法和回收金属的方法
JP2012061410A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Japan Petroleum Energy Center 接触分解触媒の製造方法
CN107149917A (zh) * 2016-03-04 2017-09-12 中国石油化工股份有限公司 一种铝溶胶及其制备方法和应用以及催化裂化催化剂及其制备方法
CN108975370A (zh) * 2017-06-01 2018-12-11 中国石油化工股份有限公司 铝溶胶的生产方法和铝溶胶生产系统
CN110004521A (zh) * 2019-02-28 2019-07-12 山东大学 一种可纺性硅铝溶胶的制备方法
CN110078482A (zh) * 2019-05-21 2019-08-02 山东大学 一种α-Al2O3/莫来石复相陶瓷纤维的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cost-Effective Production of Pure Al13 from AlCl3 by Electrolysis;Wei-Ming Zhang et al.;《Industrial & Engineering Chemistry Research》;20120817;第51卷(第34期);11201-11206 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112744847A (zh) 2021-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112744847B (zh) 一种铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶
CN108975370B (zh) 铝溶胶的生产方法和铝溶胶生产系统
KR102099714B1 (ko) 리튬 하이드록사이드 제조 공정 및 시스템
US4561945A (en) Electrolysis of alkali metal salts with hydrogen depolarized anodes
CN105112934B (zh) 一种四烷基氢氧化铵的制备方法
US3668088A (en) Method of producing colloidal silica by electrodialysis of a silicate
JPH04224689A (ja) アルカリ金属スルファートの電解方法
CN109761276B (zh) 一种层状钒酸铵电极材料及其制备方法和应用
JP2013173629A (ja) 高純度水酸化リチウムの製造方法
CN104278288A (zh) 一种连续电解制备高纯四丁基氢氧化铵的方法
JP2014173144A (ja) 水酸化リチウムの製造方法
CN101748425A (zh) 甲基磺酸亚锡制备方法
CN1151193A (zh) 制备金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物的电化学方法及设备
CN112744848B (zh) 铝溶胶的生产工艺和该生产工艺制得的铝溶胶
JP5473615B2 (ja) 亜鉛−臭素電池に使用する、超高純度臭化亜鉛および四級アンモニウムブロミド
TW524893B (en) Process for the production of alkali metal-and ammonium peroxodisulfate
US4310394A (en) Process for preparing peroxydisulfates of alkali metals and ammonium
US4589963A (en) Process for the conversion of salts of carboxylic acid to their corresponding free acids
US3450609A (en) Electrolytic process for preparing hydrogen fluoride
EP2228123B1 (en) Electrodialysis method for purifying of silicate-containing potassium hydroxide etching solution
KR20150004720A (ko) 전극물질 및 그의 제조방법
CN1341779A (zh) 电解法制备次磷酸的方法
JPS61261488A (ja) アミノ酸アルカリ金属塩の電解法
CN112744846B (zh) 铝溶胶的生产方法和铝溶胶
CN1297691C (zh) 电解法制备次磷酸镍的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant