CN1289721A - 氢氧化铝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种氢氧化铝的生产方法,其特征是铝酸钠溶液的分解方法采用的是连续碳酸化分解工艺,湿氢氧化铝的烘干采用的是以煤气做热源利用旋转闪蒸干燥机的闪蒸干燥技术。该方法的生产连续、制造过程简单,易于操作控制、产量高能耗低,由该方法所生产出的非冶金级氢氧化铝产品化学纯度高、白度高、氧化铁含量低、附水低、附碱低、疵点少、粒度适中,色调L、a、b值等指标都比较良好。
Description
本发明涉及用铝酸钠溶液制取非冶金级氢氧化铝的一种生产方法。
氢氧化铝新产品主要应用于化工阻燃剂、建材涂料、高级陶瓷、精造纸等特种行业。而关于此用途的非冶金级氧氧化铝产品的生产方法，目前国内见于报道的有以下两种：1．以碱-石灰烧结法一次脱硅后的铝酸钠溶液作为原料，加CaO脱除氧化铁后，和间断碳分法分解，析出的氢氧化铝产品经过滤机过滤和压滤机洗涤后，得到水份小于8％的氢氧化铝，再送入耙式烘干机烘干，得到氢氧化铝产品。2．用碱-石灰烧结法或拜尔-烧结联合法生产过程中的铝酸钠溶液，以氢氧化铝做晶种进行晶种搅拌分解，分解析出的氢氧化铝产品经过滤机过滤洗涤后，再用筒型回转烘干机烘干，然后用球磨机粉碎得到氢氧化铝产品。
上述两种非冶金级氢氧化铝的生产方法的缺点是：产量低，能耗较高，生产连续性较差，产品质量不稳定。
本发明的目的是要提供一种生产连续、制造过程简单，易于操作控制、产量高能耗低的氢氧化铝生产方法，由该方法所生产出的非冶金级氢氧化铝产品化学纯度高、白度高、氧化铁含量低、附水低、附碱低、疵点少、粒度适中，色调L、a、b值等指标都比较良好。
为达到上述的目的，在本发明的工艺方法中，铝酸钠溶液的分解方法采用的是连续碳酸化分解工艺，湿氢氧化铝的烘干采用的是以煤气做热源的闪蒸干燥新技术。
具体方法是：使用碱-石灰烧结法深度脱硅后的铝酸钠精制液，其成份为：Al2O3 90-100g／l，苛性Na2O 85-95g／l，溶液苛性比值(ak)1．45-1．55，A／S(溶液硅量指数)600-900，连续均匀地依次进入并通过多个碳分槽；连续地通入净化后的CO2气体，且各个碳分槽的分解率梯度依序递增，通过控制各槽合适的分解率梯度以及末槽合格分解率，制得合格的分解浆液，其分解条件是：分解温度80-90℃，CO2气体浓度35-38％，连续分解时间4-5小时，末槽合格分解率88-91％；接着分解浆液经沉降槽和转鼓过滤机进行沉降、分离、洗涤，洗涤采用的是蒸发软水三次反向洗涤，水温大于78℃，过滤洗涤后的氢氧化铝含水率在10-13％之间，送入湿料仓，用煤气做热源，使空气经热风炉间接加热后进入闪蒸干燥机内作为干燥气流，湿氢氧化铝连续输送至闪蒸干燥机的干燥室内进行闪蒸干燥，干燥后的氢氧化铝附水小于0．1％，氢氧化铝与热气流一起进入旋风收尘器和布袋收尘器进行气固分离，最后得到成品氢氧化铝。
由此可见，本发明的生产工艺的主要技术特点是：
1、采用铝酸钠溶液连续碳酸化分解新工艺，能够合理控制各槽的分解梯度，确保分解产物的化学纯度、物理性能达到技术指标要求。生产的连续性好，设备运转率高，流量大。产品的各项技术指标大大优于间断分解工艺。
2、氢氧化铝的烘干采用以煤气做热源的闪蒸干燥技术，其脱水效率高、能耗低、操作简单，且设备运转率高、单位产量大，生产连续；另外氢氧化铝在闪蒸干燥过程中，干燥介质较清洁，干燥速度快(瞬时干燥)，不破坏产品的物理特性，这对产品色调的L、a、b值有很大好处。(L、a、b是用来描述颜色的亨特颜色座标，其中L值指颜色的亮度，a值指从绿到红，b值指从黄到蓝)。
图1为本发明专利的工艺流程图，下面结合附图将本发明的工艺流程更详地表述如下。
碱-石灰烧结法深度脱硅后的铝酸钠精制液，其成份为：Al2O3 90-100g／l，苛性Na2O 85-95g／l，溶液苛性比值(ak)1．45-1．55，A／S(溶液硅量指数)600-900，连续均匀地进入多个碳分槽，连续地通入净化后的CO2气体，各个碳分槽的分解率梯度依序递增，通过控制各槽合适的分解率梯度以及末槽合格分解率，制得合格的分解浆液，其分解条件是：分解温度80-90℃，CO2气体浓度35-38％，连续分解时间4-5小时，末槽合格分解率88-91％，分解浆液经沉降槽和转鼓过滤机进行沉降、分离、洗涤，洗涤采用的是蒸发软水三次反向洗涤，水温大于78℃，分离母液和洗液返回主生产流程，过滤洗涤后的氢氧化铝含水率在10-13％之间，经天车和皮带送入湿料仓；用煤气做热源，使空气经热风炉间接加热后进入闪蒸干燥机内作为干燥气流；湿氢氧化铝经螺旋给料机连续输送至闪蒸干燥机的干燥室内进行闪蒸干燥，干燥后的氢氧化铝附水小于0．1％，氢氧化铝与热气流一起进入旋风收尘器和布袋收尘器进行气固分离，成品氢氧化铝进入干料仓后再进行产品包装，尾气则进入引风机后进行排空。所获得的平径粒径75μm的氢氧化铝产品的技术指标如下：
Al2O3≥64％
SiO2≤0．035％
Fe2O3≤0．01％
Na2O≤0．3％
灼减≤35％
附水≤0．1％
附碱≤0．010％
白度≥93％
色调L≥96．3，a=-0．3…+0．3，b＜0．10
粒度d50=75μm，+150μm≤15％，-45μm≤15％
疵点≤80个／200克
综上所述，本发明专利采用的生产工艺是以碱-石灰法深度脱硅后的精制铝酸钠溶液作为原料，通过连续碳分、旋转闪蒸干燥技术生产出平均粒径为75μm的氢氧化铝产品。其生产流程稳定，易于生产操作控制，生产出的平均粒径为75μm的氢氧化铝产品具有高白度、低铁含量、低附水、低附碱、低疵点且粒度适中的特性，其产品色调的L、a、b值均可满足国内外广大客户的技术要求。
<实施例>
实施例：取碱-石灰烧结法深度脱硅后的精制铝酸钠溶液作为原料，其成份是：Al2O3 94．46g／l，苛性Na2O 90．3g／l，ak 1．53，A／S 694，浮游物0．006g／l，连续进入五个串联碳分槽，用净化后浓度36％的CO2气体连续通入到各槽中，分解温度控制在85℃，分解时间4-5小时，通过控制各槽的分解梯度(1#槽30％，2#槽60％，3#槽75％，4#槽85％，5#槽分解合格)，得到合格的氢氧化铝分解浆液，氢氧化铝浆液经沉降槽沉降，转鼓过滤机过滤后，滤饼在二次过滤机用温度85℃蒸发软水三次洗涤，洗后滤饼附碱小于0．005％，附水在10．2％左右，疵点小于24个／200克。湿氢氧化铝滤饼经天车和皮带送入湿氢氧化铝料仓。用煤气做热源，使空气经热风炉间接加热后(温度203℃)进入旋转闪蒸干燥机(沈阳科技机械工业技术研究所制造，型号为SKSZ-851)内，湿氢氧化铝经螺旋给料机连续均匀地输送至干燥机的干燥室内进行干燥，干燥机出口温度为96℃，物料水份降至0．06％，再用旋风收尘器和布袋收尘器进行两级收尘回收，干燥后的平径粒径75μm的氢氧化铝产品进入成品仓，最终产品规格是：
Al2O3 65．176％
SiO2 0．026％
Fe2O3 0．004％
Na2O 0．144％
灼减 34．65％
附水 0．06％
附碱 0．006％
白度 93．58％
色调 L=97．04，a=0．23，b=-0．21
粒度 d50=75．4μm，+150μm=12．06％，-45μm=9．0％
疵点 32个／200克
本发明中的水分、灼减、SiO2、Fe2O3、Na2O数值分别按GB6610．1-86至GB6610．5-86方法测定。L、a、b以北京光学仪器厂色差分析仪PC-PIIG测定。其它指标是采用氢氧化铝制造业中常规方法测定。
Claims (1)
1、一种氢氧化铝的生产方法，其特征是该方法是使用经碱-石灰烧结法深度脱硅后的铝酸钠精制液，其成份为：Al2O3 90-100g／l，苛性Na2O85-95g／l，溶液苛性比值ak 1．45-1．55，溶液硅量指数A／S 600-900，将其连续均匀地依次进入并通过多个碳分槽；连续地通入净化后的CO2气体，且各个碳分槽的分解率梯度依序递增，通过控制各槽合适的分解率梯度以及末槽合格分解率，制得合格的分解浆液，其分解条件是：分解温度80-90℃，CO2气体浓度35-38％，连续分解时间4-5小时，末槽合格分解率88-91％，接着分解浆液经沉降槽和转鼓过滤机进行沉降、分离、洗涤，洗涤采用的是蒸发软水三次反向洗涤，水温大于78℃，过滤洗涤后的氢氧化铝含水率在10-13％之间，送入湿料仓，用煤气做热源，使空气经热风炉间接加热后进入旋转闪蒸干燥机内作为干燥气流，湿氢氧化铝连续输送至旋转闪蒸干燥机的干燥室内进行闪蒸干燥，干燥后的氢氧化铝附水小于0．1％，氢氧化铝与热气流一起进入旋风收尘器和布袋收尘器进行气固分离，最后得到成品氢氧化铝。
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