CN1273943A - 用铝酸钙熟料制备铝酸纳溶液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用铝酸钙熟料制备铝酸钠溶液的方法,该方法在常压下,将烧碱(NaOH)溶液(L)与铅酸钙熟料(S)以L/S=2—10(重量)混溶,在30—100℃搅拌反应8—120分钟,过滤,去滤饼,滤液即为本发明产品铝酸钠溶液。与现有技术相比,工艺简单,生产成本低,建厂费用省;全过程常压进行,无三废污染,弃赤泥含碱低可直接配料烧制硅酸盐水泥。
Description
本发明涉及一种用铝酸钙熟料制备铝酸钠溶液的方法。
目前生产氧化铝的工艺方法有碱石灰烧结法、拜耳法以及联合法和管道化溶出等。国外90%以上用拜耳法溶出三水铝石型铝土矿原料来生产氢氧化铝和氧化铝。中国的铝土矿95%以上属于一水硬铝石型矿石,目前国内采用的碱石灰烧结法只适于处理低铝硅比的矿石(A/S=3-4),拜耳法适于处理A/S>9的矿石;与同外相比存在着投资建厂费用高,热耗大,生产成本高等问题。
从所周知:铝酸钠溶液的制备是氢氧化铝和氧化铝生产中重要的关键性工序,铝酸钠溶液进行碳化分介或种子分介便生成氢氧化铝,而氢氧化铝进行煅烧后便得到氧化铝。
我国的铝土矿属于一水硬铝石型矿石,采用拜耳法工艺制备铝酸纳时,是用铝土矿原料在200-245℃,20-30kg/cm2压力下用碱(NaOH)溶出2小时而得到的;而碱石灰烧结法是采用石灰和苏打与铝土矿混合进行高温烧结生成12CaO·7AI2O3矿物,用碳酸钠溶液溶出而制得铝酸钠溶液。
本发明所用的原料、矿物组成不同于碱石灰烧结法;溶出原理和弃赤泥的矿物组成不同于所有各种氧化铝生产方法;其溶出条件是在常压下进行,不同于现行的拜耳法,联合法等高温高压溶出工艺来制取铝酸钠的方法。
本发明的目的是提供一个工艺简单,热耗低,建厂费用少,建厂规模大小不限,生产成本低的用铝酸钙熟料为原料制取铝酸钠溶液的新法。
铝酸钙熟料的制备是以优质的铝土矿(AL2O3/SiO2的分子比大于9)和石灰石(或石灰)为原料,(优质<请合法使用软p>铝土矿也可以通过中低位铝土矿选矿得到),按AL2O3/CaO分子比为1-2.2,<请合法使用软件>佳为1.4-1.8。经计量配料在1350-1450℃下烧结而得到铝酸钙熟料。本发明的用铝酸钙熟料制备铝酸钠溶液的方法,其特征在于将烧碱(NaOH)溶液(L)与铝酸钙熟料(S)以L/S=2-10(重量)混溶,在30-100℃搅拌反应8-120分钟,过滤,去滤饼,滤液即为本发明产品铝酸钠溶液。
铝酸钙熟料的组成为:二铝酸一钙(CaAL2O7)>70%(重量),铝酸一钙(CaAIO4)<30%。其熟料化学成份为AI2O3=50-60%(重量),CaO=25-35%(重量)。
烧碱溶液(L)与铝酸钙熟料(S)的溶出温度优选为60-100℃。
溶出的烧碱浓度为60-200g/l(以NaO计)。
溶出过程为常压搅拌溶出,溶出时间优选为30分钟。
图1为本发明的工艺流程示意图。
现在参照图1描述本发明;将铝土矿与石灰石粉碎,磨至150目的粉料,混合均匀后在1350-1400℃焙烧,便得到铝酸钙熟料;向铝酸钙熟料中加入一定比例的烧碱溶液,反应温度60-90℃,时间30分钟,沉降过滤,弃赤泥,便得到本发明的铝酸钠溶液。
下述除注明外均采用重量百分比:
实施例1:
称取含AI2O372.3%,SiO25.6%的铝土矿200克,再称取含CaO54.2%,SiO20.2%,Fe2O30.85%的石灰石100克,混匀,磨细到150目,在1350-1450℃焙烧1小时,冷却,再磨细到150目,便得到铝酸钙熟料,其成分为:
AL2O354.6%,CaO31.38%,SiO24.17%,称取该熟料粉100克,加入到带有搅拌器的反应容器中,加入含有160克/升NaO的烧碱溶液400毫升,开动搅拌并升温到90℃,搅拌反应30分钟后结束,将其过滤并热水洗涤3次,得到滤液6200.毫升,其滤液的成份是AL2O368.63g/I,Na2O72.35 g/I,弃赤泥烘干后重74克,其成份是AL2O330.23%,CaO29.61%,Na2O0.1%,弃赤泥的主要矿物组成为Ca3AL2(OH)12和少量Ca3AL2SiO7。经计算,AL2O3的溶出率为78.71%。
本发明技术与现有技术相比,其工艺过程简单,常压溶出,因此生产成本低,建厂投资少,且弃赤泥不含碱,可直接配料烧制硅酸盐水泥,克服了赤泥污染环境的公害。
Claims (7)
1、用铝酸钙熟料制备铝酸钠溶液的方法,其特征在于将烧碱(NaOH)溶液(L)与铝酸钙熟料(S)以L/S=2-10(重量)混溶,在30-100℃搅拌反应8-120分钟,过滤,去滤饼,滤液即为本发明产品铝酸钠溶液。
2、根据权利1的方法,其特征在于铝酸钙熟料的相组成为:二铝酸一钙(CaAL2O7)>70%(重量)。铝酸一钙(CaALO4)<30%(重量)。
3、根据权利1或2的方法,其特征在于铝酸钙熟料的化学成份为AI2O3=50-60%(重量),CaO=25-35%(重量)。
4、根据权利要求1-3的任一种方法,其特征在于烧碱溶液(L)与铝酸钙熟料(S)以L/S=3-5混溶。
5、根据权利要求1-4的任一种方法,其特征在于烧碱溶液溶出铝酸钙熟料的温度为60-100℃。
6、根据权利要求1-5的任一种的方法,其特征在于溶出的烧碱浓度为60-200g/l(以Na2O计)。
7、根据权利要求1-6的任一种方法,其特征在于溶出的过程为常压搅拌溶出30分
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