CN1267352C - 高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法 - Google Patents
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Abstract
高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，涉及一种氢氧化铝生产技术。其种分过程为：将烧结法精制液降温至50℃-60℃后，在第一槽加入晶种比为1的氢氧化铝种子，溶液苛性比值为2.0-2.2，浆液从槽顶部的溜槽连续流入以后的各分解槽，分解停留时间为70-72小时，分解率为55%；完成分解。本发明的方法初期的铝酸钠溶液苛性系数高，系统的温度低，采用自身产品循环作为晶种。产品-20μm小于2%，-45μm小于5%，破损系数小于15%，工艺流程简单，具有较好得经济性和实用性。
Description
技术领域
高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，涉及一种氢氧化铝生产方法，特别涉及用于生产人造石的氧化铝或砂状氧化铝需要的高强度、大颗粒氢氧化铝生产技术。
背景技术
用于生产人造石或砂状氧化铝的氧化铝生产过程，要求产生粒度较大、强度氢氧化铝。目前，特别是由于电解铝生产的环保及节能的需要，对氧化铝的性质，提出了严格的要求。粒度较大、强度较好的砂状氧化铝取代粉状、中间状氧化铝是今后发展的趋势。
国际上砂状氧化铝晶种分解技术，一是以美国和加拿大铝业公司为首的低浓度低苛性比值的铝酸钠溶液砂状氧化铝晶种分解技术，该分解技术主要以三水铝石为原料生产砂状氧化铝时采用。其分解原液氧化铝浓度100～115g/l、苛性比值为1.45～1.6；分解工艺条件为：分解初温65～80℃、分解时间30～50小时、分解率40％～45％、溶液产出率45～60g/L-AI2O3；其产品＞44μm的粒级含量为90％；该技术的特点是温度高、分解时间短、晶种添加量相对较小，但产出率较低。二是以瑞铝和法铝为首的高浓度铝酸钠溶液砂状氧化铝晶种分解技术，瑞铝生产砂状氧化铝晶种分解技术的主要特点是：两段降温，种分分附聚段与长大段。种子需分级。一级为产品；二级为细种子，加入附聚段；三级为粗种子，加入长大段。精液NK为150～155g/l、苛性比值为1.55。产品粒度均匀，强度大，磨损指数为12～17％。法铝生产砂状氧化铝晶种分解技术的主要特点是：一段降温分解技术。种子在分解前一次加入，精液一次降温至初温60℃左右开始分解，直至结束。精液NK为165g/l左右、苛性比值为1.55。产出率为75kg/m3以上。所得产品粒度不很均匀，磨损系数高为24％左右。
中国87101379.7号专利申请公开了一种碱石灰烧结法氧化铝生产过程中采用连续搅拌分解生产砂状氧化铝工艺。其分三个工序：以砂状氢氧化铝做晶种进行铝酸钠精制液的种子搅拌分解，分解后浆液进行过滤和洗涤，氢氧化铝焙烧。该发明得主要技术特征为，种子搅拌分解过程在串联种分槽系列内连续进行，砂状氢氧化铝晶种用搅拌碳酸化分解法制备。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种工艺流程简单、生产上易于实现、具有较好得经济性和实用性的以一水硬铝石为原料、碱石灰烧结法生产氧化铝生产过程中高强度、大颗粒氢氧化铝晶种分解方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，其特征在于其种分过程为：将烧结法精制液经板式热交换器降温至50℃-60℃后，与从沉降底流槽送来的氢氧化铝种子浆液连续送入串联的机械搅拌分解槽系列的第一槽，晶种比为1-3，分解第一槽溶液苛性比值为2.0-2.2，第一槽内的浆液从槽顶部的溜槽连续流入第二个种分槽，并以同样的方式依次流入以后的各分解槽，分解停留时间为70-72小时，分解率为55％；完成分解后，浆液通过泵送入旋流器及三级沉降槽进行分级、沉降，较细级的氢氧化铝颗粒返回种分第一槽做晶种，较粗颗粒氢氧化铝浆液进行液固分离与洗涤，经过干燥制得高强度、大颗粒氢氧化铝产品。
本发明的方法，其串联分解槽系列由3-6个槽组成。
本发明分解第一槽的温度控制在55±5℃是本发明的核心。铝酸钠溶液分解过程晶粒附聚常常发生在较细的晶种之间，附聚物由于多种因素的影响虽然可使颗粒粒度变粗，往往机械强度较差。因此，在种分过程中减少附聚物存在是解决氢氧化铝强度的一个重要因素，一般来说，在溶液过饱和度相同的条件下，温度提高，附聚速度常数显著提高，有利于附聚，低温可减少晶粒附聚推动力，对晶粒附聚不利。
本发明分解第一槽的苛性比值控制在2.0-2.2是由于在种分过程中减少附聚物存在是解决氢氧化铝强度的一个重要因素，一般来说，碱浓度提高，即铝酸钠溶液苛性比值提高，附聚速度常数显著降低，不利于晶粒附聚。
采用本发明的方法生产的氢氧化铝分解初期的铝酸钠溶液苛性系数高，大于1.7，系统的温度低，分解开始温度低，采用自身产品循环作为晶种，流程简单。产品-20μm小于2％，-45μm小于5％，氢氧化铝破损系数小于15％。
具体实施方式
高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，采用烧结法精制液为原料，其氧化铝含量105-110g/l，苛性比值αK为1.50-1.55，温度80℃-90℃。其过程是将烧结法精制液经两级板式热交换器降温至50℃-60℃后，与从三级沉降底流槽送来的氢氧化铝种子浆液连续送入串联的机械搅拌分解槽系列的第一槽，晶种比为1-3，分解第一槽溶液苛性比值为2.0-2.2，分解槽内采用机械搅拌使固体颗粒呈悬浮状态，第一槽内的浆液从槽顶部的溜槽连续流入第二个种分槽，并以同样的方式依次流入以后的各分解槽。串联分解槽系列由3-6个槽组成。铝酸钠精制液在分解槽系列的分解停留时间为72小时。分解率为55％。完成分解后的浆液由最末一个种分槽通过泵送入旋流器及三级沉降槽的分级、沉降，细氢氧化铝颗粒返回种分第一槽做晶种，较粗颗粒氢氧化铝浆液通过料浆泵送入水平带式过滤机进行液固分离与洗涤，经过浆式干燥、微波干燥制得高强度、大颗粒氢氧化铝产品。该技术工艺流程简单，生产上易于实现，具有较好得经济性和实用性。
实施例1
分解用工业铝酸钠溶液，其成分为：氧化铝含量105g/l，苛性比值1.52，A/S为680，晶种比1.0，分解首槽温度50℃，分解末槽温度50℃，分解首槽浆液苛性比值2.0，分解时间70小时，氧化铝分解率55％。分解氢氧化铝产品平均粒径D(50)74μm，磨损系数10％。
实施例2：
分解用工业铝酸钠溶液，其成分为：氧化铝含量105g/l，苛性比值1.52，A/S为680，晶种比1.8，分解首槽温度55℃，分解末槽温度50℃，分解首槽浆液苛性比值2.1，分解时间72小时，氧化铝分解率55％。分解氢氧化铝产品平均粒径D(50)75μm，磨损系数9.5％。
实施例3：
分解用工业铝酸钠溶液，其成分为：氧化铝含量105g/l，苛性比值1.52，A/S为680，晶种比3，分解首槽温度60℃，分解末槽温度50℃，分解首槽浆液苛性比值2.2，分解时间72小时，氧化铝分解率54％。分解氢氧化铝产品平均粒径D(50)76μm，磨损系数10.5％。
Claims (2)
1.高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，其特征在于其种分过程为：将烧结法精制液经板式热交换器降温至50℃-60℃后，与从沉降底流槽送来的氢氧化铝种子浆液连续送入串联的机械搅拌分解槽系列的第一槽，晶种比为1-3，分解第一槽溶液苛性比值为2.0-2.2，第一槽内的浆液从槽顶部的溜槽连续流入第二个种分槽，并以同样的方式依次流入以后的各分解槽，分解停留时间为70-72小时，分解率为55％；完成分解后，浆液通过泵送入旋流器及三级沉降槽进行分级、沉降，较细级的氢氧化铝颗粒返回种分第一槽做晶种，较粗颗粒氢氧化铝浆液进行液固分离与洗涤，经过干燥制得高强度、大颗粒氢氧化铝产品。
2.根据权利要求1所述的高强度大颗粒氢氧化铝晶种分解方法，其特征在于：其串联分解槽系列由3-6个槽组成。
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