CN113683107A

CN113683107A - 一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法

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Publication number: CN113683107A
Application number: CN202111089298.4A
Authority: CN
Inventors: 丁军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2021-11-23

Abstract

本发明涉及氧化铝技术领域，且公开了一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝，包括以下重量份原料：高硫铝土矿50份，石灰2份，循环母液3份、赤泥洗液5份、晶体种子1份、氢氧化钠0.7份；所述晶体种子包括以下重量份原料：氢氧化铝1份，水1.2份。本发明中，加入砂磨机法制备的种子，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝的目的，通过对原料铝土矿脱硫，产生的铝酸钠溶液进行过滤净化提纯，加入砂磨机法制备的一定粒度和浓度的氢氧化铝种子，使氢氧化铝种子与铝酸钠溶液强化结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，完成亚微米氢氧化铝及氧化铝新材料制备，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝及氧化铝传的目的。

Description

一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法

技术领域

本发明涉及氧化铝技术领域，尤其涉及一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法。

背景技术

亚微米氢氧化铝技术特点：通过亚微米氢氧化铝生产工艺技术改进后的氢氧化铝，外观白色粉状晶体、无毒、白度高，硬度适中，去氟和配合性能好，去污力强，化学性质稳定。氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水，因此也是一种两性氢氧化物，是做牙膏级AH因子的主要原料。其次亚微米氢氧化铝在200℃以下稳定，超过200℃开始释放水份，它具有阻燃、消烟、填充三大功能，可以作为阻燃做好的材料使用。采用过程生产的细氢氧化铝为原料经过砂磨机法制备出种子的晶体规则、粒径可控的化学品新功能材料的生产工艺技术，该技术打破传统化学法氢氧化铝种子生产亚微米氢氧化铝及氧化铝传统工艺技术。

目前国内氧化铝厂普遍采用传统生产氢氧化铝及氧化铝主要作为冶金级原料产品，由于产品里面的氧化硅、氧化铁、氧化钠、附碱、灼减等杂质含量较高，附价值低，用途受限制。在传统生产超细氢氧化铝普遍采用化学干法种子，种子粒度较大6微米，所制得产品常出现绪团状，白度较低、分散度较低，晶体结构较差，导致产品的质量和粒度较低，生产难度较大，而且造成种子浪费，生产成本较高。

为此，我们提出一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法。本发明原理科学合理，可以满足亚微米氢氧化铝及氧化铝传产品生产，并且生产效率高、生产能耗低、生产过程环保、资源综合利用效果好，降低了生产成本；同时所制得的亚微米氢氧化铝及氧化铝传产品分散度较高，晶体结构较好，产品的质量和粒度较高。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝，包括以下重量份原料：

高硫铝土矿50份，石灰2份，循环母液3份、赤泥洗液5份、晶体种子1份、氢氧化钠0.7份；

所述晶体种子包括以下重量份原料：

氢氧化铝1份，水1.2份。

一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，包括以下步骤：

第一步：高硫铝土矿进行强制脱硫技术脱硫后铝土矿精矿粉与石灰、循环母液按比例配合好后进入球磨机系统磨制矿浆，磨制好的矿浆进入溶出系统；

第二步：磨制好的矿浆由高压隔膜泵压入拜尔法高压溶出在特制溶出系统反应，溶出后溶出料浆添加洗液进行稀释到NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55；

第三步：稀释为浓度NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55稀释液，送入沉降分离槽，分离后的液体去净化，赤泥洗液作为溶出料浆稀释，溶出浆液分离后，铝酸钠溶液进行提纯、活性炭净化，精制液浮游物控制在0.012g/l的铝酸钠溶液；

第四步：砂磨机法磨制备一定粒度和浓度的，按磨砂机操作规程进行操作，通过3-4h的研磨，制备出粒径在0.8-1.8μm范围内符合要求粒径的种子，固含量控制在50±10％；

第五步：精制后的铝酸钠溶液，经过六点布料强制循环混合器混合均匀、进入分解槽进行种子分解出亚微米氢氧化铝浆液，使种子与铝酸钠溶液结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，在7.5小时后完成亚微米氢氧化铝新材料产品，停止分解；

第六步：分解亚微米氢氧化铝料浆进入除铁器除铁、圆振筛进行筛分过滤大的颗粒，分解料浆送入立式高效压滤机进行液固分离、加入热水进行洗涤后，再液固分离压滤产出高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的湿亚微米氢氧化铝，产品洗液用于配料；

第七步：分离后低浓度的种分母液部分送蒸发工序浓缩，重新补充氢氧化钠，经过加热制备成循环母液，制备好的循环母液进行溶出下一循环继续与高硫铝土矿进行反应；

第八步：分离的湿亚微米氢氧化铝进入烘干机搅拌筒中，用螺旋给料机送入闪蒸干燥机与燃气热风进行热交换后被干燥，进入包装机，产品库；

第九步：一部分烘干的亚微米氢氧化铝进入焙烧炉焙烧到1450℃后，送成品库。

作为优选，所述第一步石灰(有效钙在85％)、循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)。

作为优选，所述第二步特制溶出系统的温度控制在250-270℃，压力控制在5.5-6.5MPa，溶出反应60min。

作为优选，所述第三步固体矿渣洗涤后排至渣堆场待用，洗涤后的固体物用于生产赤泥建材。

作为优选，所述第四步中晶体种子(氢氧化铝与水按照1：1.2比例混合的料浆)。

作为优选，所述第五步添加砂磨机法制备的粒径0.8-1.8μm，种子添加重量控制在液相氧化铝重量的4-20％，种子固含控制350-500g/l添加入精制铝酸钠溶液中。

作为优选，所述第七步循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)。

作为优选，所述第八步温度控制在360℃以内，烘干为亚微米氢氧化铝产品。

作为优选，所述第九步产出高温氧化铝产品，氧化铝研磨一定亚微米细度进入真空包装机进行包装。

有益效果

本发明提供了一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法。具备以下有益效果：

(1)、该一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法，通过利用铝土矿脱硫，溶出产生的铝酸钠溶液的理化特性及合成特点，加入砂磨机法制备的种子，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝的目的。前述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法中，所述方法是通过对原料铝土矿脱硫，产生的铝酸钠溶液进行过滤净化提纯，加入砂磨机法制备的一定粒度和浓度的氢氧化铝种子，使氢氧化铝种子与铝酸钠溶液强化结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，完成亚微米氢氧化铝及氧化铝新材料制备，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝及氧化铝传的目的。

(2)、该一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法，通过将高硫铝土矿进行强制脱硫技术脱硫后铝土矿精矿粉与石灰(有效钙在85％)、循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)按比例配合好后进入球磨机系统磨制矿浆，磨制好的矿浆进入溶出系统；在特制溶出系统反应，温度控制在250-270℃，压力控制在5.5-6.5MPa，溶出反应60min；溶出后溶出料浆添加洗液进行稀释到NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55，然后送入沉降分离槽，分离后的液体去净化，固体矿渣洗涤后排至渣堆场待用，赤泥洗液作为溶出料浆稀释，洗涤后的固体物用于生产赤泥建材；溶出浆液分离后，铝酸钠溶液进行提纯、活性炭净化，精制液浮游物控制在0.012g/l；随后添加砂磨机法制备的粒径，浓度350-500g/l氢氧化铝种子添加精制铝酸钠溶液中混合后进入分解系统强制循环六点布料混合器混合均匀，使氢氧化铝种子与铝酸钠溶液强化结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，完成亚微米氢氧化铝新材料制备，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝的目的；液固分离、洗涤后的亚微米氢氧化铝，进入焙烧炉低温焙烧后产出干氢氧化铝产品，研磨一定细度筛分后进入真空包装机进行包装，送成品库。

(3)、该一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法，对本发明制备的产品进行检测，结果如下：检测一：GB-T6610-2003；主要仪器设备：电子天平，分光光度计，火焰光度计，激光粒度测试仪；检测结果：如图2中的理化检测报告所示；结论：以上物理、化学指标，完全符合亚微米氢氧化铝的产品指标质量要求。检测二：BT-9300ST型激光粒度分布仪粒度分析。检测结果：如图3中粒度分析报告所示；通过结论：以上粒径数据及分布曲线完全符合亚微米氢氧化铝的产品指标质量要求。综上所述，本发明原理科学合理，可以满足亚微米氢氧化铝产品生产，并且生产效率高、生产能耗低、生产过程环保、资源综合利用效果好，降低了生产成本；同时所制得的亚微米氢氧化铝产品分散度较高，晶体结构较好，产品的质量和粒度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的理化检测报告；

图3为本发明的粒度分析报告。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝，包括以下重量份原料：

高硫铝土矿50份，石灰2份，循环母液3份、赤泥洗液5份、晶体种子1份、氢氧化钠0.7份。

所述晶体种子包括以下重量份原料：

氢氧化铝1份，水1.2份。

一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，图1所示，

一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法设备配置流程：高硫铝土矿－强制脱硫铝土矿精矿粉与石灰+循环母液－球磨机系统磨－制矿浆脱硅后－高压隔膜泵－拜尔法高压溶出套管预热器－反应釜－九级自蒸发闪蒸器－溶出后槽－稀释槽－分离洗涤沉降系统－粗液槽－精制铝酸钠溶液－降温加晶种－分解槽－分解料浆－除铁器除铁、圆振筛筛分－压滤机液固分离－洗涤－湿亚微米氢氧化铝－干机搅拌筒－螺旋给料机－闪蒸干燥机干燥－亚微米氢氧化铝－包装机－产品库。

一部分烘干的亚微米氢氧化铝－焙烧炉焙烧－高温氧化铝产品－研磨－高温亚微米氧化铝－真空包装机－成品库。

第一步：高硫铝土矿进行强制脱硫技术脱硫后铝土矿精矿粉与石灰(有效钙在85％)、循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)按比例配合好后进入球磨机系统磨制矿浆，磨制好的矿浆进入溶出系统；

第二步：磨制好的矿浆由高压隔膜泵压入拜尔法高压溶出在特制溶出系统反应，温度控制在250-270℃，压力控制在5.5-6.5MPa，溶出反应60min，溶出后溶出料浆添加洗液进行稀释到NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55；

第三步：稀释为浓度NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55稀释液，送入沉降分离槽，分离后的液体去净化，固体矿渣洗涤后排至渣堆场待用，赤泥洗液作为溶出料浆稀释，洗涤后的固体物用于生产赤泥建材；溶出浆液分离后，铝酸钠溶液进行提纯、活性炭净化，精制液浮游物控制在0.012g/l的铝酸钠溶液；

第四步：砂磨机法磨制备一定粒度和浓度的晶体种子(氢氧化铝与水按照1：1.2比例混合的料浆)，按磨砂机操作规程进行操作，通过3-4h的研磨，制备出粒径在0.8-1.8μm范围内符合要求粒径的种子，固含量控制在50±10％；

第五步：精制后的铝酸钠溶液，添加砂磨机法制备的粒径0.8-1.8μm，种子添加重量控制在液相氧化铝重量的4-20％，种子固含控制350-500g/l添加入精制铝酸钠溶液中，经过六点布料强制循环混合器混合均匀、进入分解槽进行种子分解出亚微米氢氧化铝浆液，使种子与铝酸钠溶液结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，在7.5小时后完成亚微米氢氧化铝新材料产品，停止分解；

第七步：分离后低浓度的种分母液部分送蒸发工序浓缩，重新补充氢氧化钠，经过加热制备成循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)，制备好的循环母液进行溶出下一循环继续与高硫铝土矿进行反应；

第八步：分离的湿亚微米氢氧化铝进入烘干机搅拌筒中，用螺旋给料机送入闪蒸干燥机与燃气热风进行热交换后被干燥，温度控制在360℃以内，烘干为亚微米氢氧化铝产品，进入包装机，产品库；

第九步：一部分烘干的亚微米氢氧化铝进入焙烧炉焙烧到1450℃后，产出高温氧化铝产品，氧化铝研磨一定亚微米细度进入真空包装机进行包装，送成品库。

本发明的工作原理：

本发明中，通过利用铝土矿脱硫，溶出产生的铝酸钠溶液的理化特性及合成特点，加入砂磨机法制备的种子，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝的目的。前述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝及氧化铝方法中，所述方法是通过对原料铝土矿脱硫，产生的铝酸钠溶液进行过滤净化提纯，加入砂磨机法制备的一定粒度和浓度的氢氧化铝种子，使氢氧化铝种子与铝酸钠溶液强化结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，完成亚微米氢氧化铝及氧化铝新材料制备，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝及氧化铝传的目的。

本发明中，通过将高硫铝土矿进行强制脱硫技术脱硫后铝土矿精矿粉与石灰(有效钙在85％)、循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)按比例配合好后进入球磨机系统磨制矿浆，磨制好的矿浆进入溶出系统；在特制溶出系统反应，温度控制在250-270℃，压力控制在5.5-6.5MPa，溶出反应60min；溶出后溶出料浆添加洗液进行稀释到NK＝150-160g/l，ak＝1.42-1.55，然后送入沉降分离槽，分离后的液体去净化，固体矿渣洗涤后排至渣堆场待用，赤泥洗液作为溶出料浆稀释，洗涤后的固体物用于生产赤泥建材；溶出浆液分离后，铝酸钠溶液进行提纯、活性炭净化，精制液浮游物控制在0.012g/l；随后添加砂磨机法制备的粒径，浓度350-500g/l氢氧化铝种子添加精制铝酸钠溶液中混合后进入分解系统强制循环六点布料混合器混合均匀，使氢氧化铝种子与铝酸钠溶液强化结晶、附聚、晶体长大、晶体定性，完成亚微米氢氧化铝新材料制备，实现高质量标准、晶型结构合理、粒度均匀的亚微米氢氧化铝的目的；液固分离、洗涤后的亚微米氢氧化铝，进入焙烧炉低温焙烧后产出干氢氧化铝产品，研磨一定细度筛分后进入真空包装机进行包装，送成品库。

本发明中，对本发明制备的产品进行检测，结果如下：检测一：GB-T6610-2003；主要仪器设备：电子天平，分光光度计，火焰光度计，激光粒度测试仪；检测结果：如图2中的理化检测报告所示；结论：以上物理、化学指标，完全符合亚微米氢氧化铝的产品指标质量要求。检测二：BT-9300ST型激光粒度分布仪粒度分析。检测结果：如图3中粒度分析报告所示；通过结论：以上粒径数据及分布曲线完全符合亚微米氢氧化铝的产品指标质量要求。综上所述，本发明原理科学合理，可以满足亚微米氢氧化铝产品生产，并且生产效率高、生产能耗低、生产过程环保、资源综合利用效果好，降低了生产成本；同时所制得的亚微米氢氧化铝产品分散度较高，晶体结构较好，产品的质量和粒度较高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝，其特征在于：包括以下重量份原料：

所述晶体种子包括以下重量份原料：

氢氧化铝1份，水1.2份。

2.一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第一步石灰(有效钙在85％)、循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)。

4.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第二步特制溶出系统的温度控制在250-270℃，压力控制在5.5-6.5MPa，溶出反应60min。

5.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第三步固体矿渣洗涤后排至渣堆场待用，洗涤后的固体物用于生产赤泥建材。

6.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第四步中晶体种子(氢氧化铝与水按照1：1.2比例混合的料浆)。

7.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第五步添加砂磨机法制备的粒径0.8-1.8μm，种子添加重量控制在液相氧化铝重量的4-20％，种子固含控制350-500g/l添加入精制铝酸钠溶液中。

8.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第七步循环母液(氢氧化钠溶液NK＝220-240g/l,ak＝2.6-3.2)。

9.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第八步温度控制在360℃以内，烘干为亚微米氢氧化铝产品。

10.根据权利要求2所述的一种砂磨机法生产亚微米氢氧化铝的氧化铝方法，其特征在于：所述第九步产出高温氧化铝产品，氧化铝研磨一定亚微米细度进入真空包装机进行包装。