CN1401577A - 利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，该方法包括以下步骤：将铝矾土与碱的水溶液混合，成型后煅烧，再取出熟料；将冷却后的熟料放到碱液中溶解，待体系混合均匀后，冷却沉降分离；将分离的母液进行过滤，滤液为偏铝酸钠溶液；过滤后残渣即弃泥取出返回生产工段与原料一起混合，再经过上述步骤后，把残渣丢弃。本发明优点是：与传统的烧结温度相比降低100℃－200℃左右，降低了对炉窑的设计要求；不加石灰石，减少炉渣的量，也减少了渣子带走偏铝酸钠溶液的量；Al2O3溶出率提高10％左右，而Na2O减少损失10％左右；熔块不经过研磨直接溶解，简化了工艺，节省了设备；应用该发明满足一些行业对偏铝酸钠溶液的要求。

Description

利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法
一、技术领域
本发明涉及一种偏铝酸钠溶液的制备方法，更具体地说是利用硬铝石直接制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法。
二、背景技术
偏铝酸钠是A.X.L.Ω等沸石合成的主要原料之一。绝大多数厂家是采用氢氧化铝和(液)碱(NaOH)反应制取，生产成本较高；个别厂家采用水化学方法由三水铝石与(液)碱(NaOH)反应制取。众所周知，我国三水铝石仅占铝矾土贮量的2％左右，无法大批量使用；对于一些铝业公司，多半采用铝灰或制取Al(OH)3时的半成品——NaAl(OH)4来生产沸石，也有一些单位用废旧纯铝制品与(液)碱(NaOH)反应提取偏铝酸钠。
偏铝酸钠除用于合成沸石外，还用于工业和市政的供水净化，也可作为促凝剂；它也是污水和低碱性碳酸盐的有效沉淀剂；在造纸工业用作填充剂；在涂料、颜料、玻璃、陶瓷、高分子副业以及催化剂的载体制备都需要它。
用铝矾土、明矾、高岑石簇都可用来制取偏铝酸钠。其中用铝矾土直接制取偏铝酸钠是最有效且最经济的方法。
我国铝矾土主要矿区集中在河南、贵州、福建一带。其中主要是一水硬铝石，一水软铝石仅在少数矿区见到，偶尔也见到三水铝石、拜尔石和刚玉。一水硬铝石的主要特点是含铝，含硅量高，其铝硅比大于7，含铁量较低，因此采用拜尔法制取铝酸盐不适宜。我国多数厂家采用烧结法即用石灰，纯碱，在高温下与铝矾土反应制得铝酸盐溶液，进一步制取Al(OH)3。该法目前的工艺已经非常成熟。近几年来一些专利针对我国铝土矿的资源状况提出一些改进的方法，制取铝酸盐溶液并进一步分离提取Al(OH)3。CN85107051专利提出应用拜尔法，采用加压溶解，从一水化合物的铝土矿连续生产制取铝酸钠溶液，然后水解制取Al(OH)3；CN1243496专利提出用200-300℃高温苛性钠消化经过磨细的氧化铝一水化合物的铝土矿(也包括三水铝石，勃姆石)，以形成一种浆料经沉淀，过滤，分离出过饱和铝酸钠溶液；CN87104732.2专利提出在含钙添加物存在下，将磨细的铝土矿制成浆液，并将浆液加热到200-280℃后，再向该矿浆加入钙添加剂，然后以工艺水稀释，分离出固相取得铝酸钠溶液，将此溶液冷却分离制得Al(OH)3；CN88104067专利提出利用铝土矿和石灰石(石灰)应用高温反应机理设计一种新的烧结法，使流程简单，碱用量较低，并提高溶铝率。然而，无论成熟的拜尔法，烧结法还是对该法的一些改进在制取铝酸钠溶液，进而分离提取Al(OH)3的过程中，对设备和工艺要求都比较高，投资也较大。
三、发明内容
1、发明目的：本发明的目的是提供一种利用硬铝石直接制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，克服了常规方法的上述问题，对设备和工艺要求不高，投资也较小。
2、发明内容：为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A)将铝矾土与碱的水溶液混合，成型后段烧，再取出熟料，冷却至500℃±20℃；
B)将冷却后的熟料放到碱液中溶解，待体系混合均匀后，冷却沉降分离；
C)将分离的母液进行过滤，滤液为偏铝酸钠溶液；
D)过滤后残渣即弃泥取出返回生产工段与原料一起混合，再经过上述步骤后，把残渣丢弃。
在A)中，铝矾土与碱的比例，按Al2O3与Na2O摩尔比计，小于1.0，优选比值为1/1.2-1/1.4。碱包括烧碱和纯碱，其中烧碱的重量百分比(按Na2O计)为0.3-1，优选值为0.3-0.7。铝钒土包括一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石、勃姆石，粒径大于100目。铝钒土与碱的水溶液重量的比为1/1.1-1/2，优选值为1/1.2-1/1.8。燃烧的炉窖为隧道窖、圆堡窖、堆板窖、多孔窖或回转窖。燃烧温度为1000-1280℃，温差为50-100℃，优选温度值为1100±50℃。
在B)中，碱液的浓度为0-10％，优选值为5-7％，碱液与熟料比为0.5-5，优选值为1.5-3.5。熟料放入碱液中，体系处于沸腾状态，待熟料与碱液混合均匀后，保持1小时后，停止搅拌，冷却沉降10分钟后，上层溶液即为母液，放入贮槽中。
在C)中，对母液过滤时，先将贮槽中上层溶液打入滤机(或滤瓶)中过滤，然后再把贮槽下面的沉液打入滤机(或滤瓶)中过滤，压净。
上述中，液碱可以利用合成4A沸石过程中母液碱代替，因为该母液的主要成份是氢氧化钠，含有少量的铝盐(NaAlO2)。
3、有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)采用碱为烧碱和纯碱混合物与铝矾土(细度为100目)反应，使烧结温度控制在1000-1280℃左右，与传统的烧结温度相比降低100℃-200℃左右，同时窖内温差在50-100℃左右，降低了对炉窖的设计要求，因此炉窖可以是隧道窖，圆堡窖，多孔窖，回转窖等；(2)不加石灰石(石灰)，减少炉渣的量，同时也减少了渣子带走偏铝酸钠溶液的量，降低了压泸机和磨碎机、搅拌器的负苛；(3)残渣(弃泥)的二次利用，使得反应后的物料经溶解、压滤后可无须洗涤，返回再当原料烧结以提高偏铝酸钠的收率，Al2O3溶出率提高10％左右，而Na2O减少损失10％左右。同时减少残渣的洗涤过程解决残渣的洗涤困难，又节约洗涤水；(4)熔块不经过研磨直接溶解，简化了工艺，节省了设备；(5)应用该发明满足一些行业对偏铝酸钠溶液的要求，且生产成本大大降低。例如合成4A沸石时，用铝矾土生产偏铝酸钠溶液比用氢氧化铝要便宜300元左右；(6)烧结物料来用碱溶液浸溶有利于物料中偏铝酸钠的溶出；(7)本发明可制取不同规格的偏铝酸钠溶液，即不同Na2O与Al2O3摩尔比的偏铝酸钠溶液。
四、附图说明
附图是本发明的工艺流程图
五、具体实施方式
实施例1：铝矾土(细度100目)的主要成分是一水硬铝石。化学分析结果如下：
Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Ca+Mg)O TiO2 V2O5 Cr2O3 灼失量
70.48％ 12.2％ 2.74％ 1.96％ 0.43％ 0.08％ 0.09％ 11.48％
将上述铝矾土100克与80克碱液(其组成为NaOH29.12％，Al2O31.63％)和60克纯碱(纯度98％)混均，做成小砖块于马弗炉中灼烧，其温度为1080℃，保温1小时后取出冷却至500℃左右，迅速放到装有600克碱液(其组成为NaOH7.11％，Al2O30.41％)的桶中搅拌、溶解，此时体系处于沸腾状态，待搅拌均匀后，维持1小时后，停止搅拌，静态沉降10分钟后，取出母液过滤，然后再将沉淀倒入滤瓶中抽滤，获得偏铝酸钠溶液603克(其组成为Na2O10.31％、Al2O37.68％)，其Al2O3的收率为62.69％，Na2O收率为73.07％。
实施例2-4：同实施例1的操作步骤一样仅铝矾土与碱液和纯碱相混的比例不同，同时浸溶的碱液量也不同。所获得的结果如下表所示：
实例       铝矾土                          碱液        纯碱(98％)
   重量   Al2O3量(克)    (克)   重量(克)     组成     (％)     含量   (克)   重量(克)     含量(克)
NaOH     Al2O3 Na2O  Al2O3 Na2O
  2    100     70.48     112     26.87    1.55     23.32  1.74     60     34.39
  3    200     140.96     214     33.25    1.86     55.45  3.98     120     68.78
  4    100     70.48     117     45.23    2.16     41.01  2.53     50     28.66
               溶于的碱液                             获得NaAlO2溶液
重量(克)     组成(％)      含量(克) 重量(克)     组成(％)     含量(克)       得率
 NaOH     Al2O3  Na2O    Al2O3  Na2O    Al2O3  Na2O    Al2O3  Na2O  Al2O3
  600  7.11     0.41  33.06    2.46   613  11.30    8.52  69.27    52.23  76.31  69.94
  1208  7.11     0.41  66.56    4.95  1231  11.40    8.45  140.33   104.02  73.36  69.40
  610  7.11     0.41  33.61    2.50   675  11.71    8.03  79.04    54.20  76.53  72.14
实施例5：将实施例1中的铝矾土100克，117克碱液(其组成为NaOH35.87％Al2O32.16％)，60克纯碱(纯度98％)，用搅拌器混均，做成小砖块于马弗炉中灼烧，其温度为1080℃，保温1小时后，取出冷却至500℃左右，迅速放到装有600克碱液(其组成为NaOH7.11％，Al2O30.41％)的桶中搅拌溶解，此时体系处于沸腾状态，待搅拌均匀后维持1小时后，停止搅拌，静态沉降10分钟后取出再次过滤，然后再将沉淀倒入漏斗中抽滤，获得偏铝酸钠溶液601克(其组成为Na2O11.37％，Al2O38.48％)，残渣136克。
将这些残渣再返回焙烧，其第二次配料为铝矾土100克，碱液(其组成为NaOH：35.87％，Al2O3：2.11％)80克，纯碱(纯度98％)50克，残渣136克，按上述操作条件灼烧后取出冷却至500℃左右后，迅速加到装有750克碱液(其组成为NaOH7.11％，Al2O30.41％)的桶中搅拌，待搅拌均匀后，维持1小时，静止沉降10分钟后取出母液过滤，然后再将沉淀倒入漏斗中过滤，获得偏铝酸钠溶液754克(其中组成为Na2O11.38％，Al2O38.54％)，沉淀弃之。
整个过程Al2O3得率为76.54％，Na2O得率为80.20％。
实施例6：将实施例1的铝矾土800公斤，碱液(其组成为NaOH31.28％，Al2O31.76％)880公斤，纯碱(纯度98％)400公斤，在搅拌机中搅拌均匀，堆成砖块，其体积为24×12×5.5cm3，每块湿重约3.2公装入窖车中，每个窖车可码砖8层，每层60块推入隧道窖中，煅烧至1080℃，保温1小时，取出冷却至500℃左右，迅速在搅拌状态下倒入4800公斤的碱液中(其组成为NaOH7.11％，Al2O30.41％)，搅拌均匀，此时溶液处于沸腾状态，保持1小时后，停止搅拌，静态沉降10分钟，将母液放入贮槽内，然后打入压滤机，再将沉淀压入压滤机中，最后得偏铝酸钠溶液4800公斤，简称为A(其组成为：Na2O11.29％，Al2O38.52％)，过滤后得残渣1000公斤，返回再燃烧。
第二次配料为铝矾土800公斤，碱液(其组成为NaOH31.28％，Al2O31.76％)800公斤，纯碱(纯度98％)400公斤，残渣1000公斤，按上述操作煅烧，煅烧完毕后仍按上述操作将砖块加到6000公斤碱液中去(其组成为：NaOH7.11％，Al2O30.41％)，仍按上述操作最后获得偏铝酸钠溶5900公斤，简称为B(其组成为：Na2O11.44％，Al2O38.63％)。
整个过程，Al2O3收率为76.41％，Na2O收率为83.29％。
实施例7：将实施例1中铝矾土10T，纯碱(纯度98％)6T，碱液(其组成为NaOH40％，Al2O32.1％)12T按实施例6的操作方法进行，煅烧后的样品倒入59.6T的碱液中(其组成为NaOH7.0％，Al2O30.41％)，溶解得偏铝酸钠溶液58.1T(其组成为Na2O11.93％，Al2O38.72％)，残渣12.6T。
残渣再返回煅烧，其第二次配料为：铝矾土8T，纯碱(纯度98％)4T，液碱(其组成为NaOH：40％，Al2O3：2.1％)8T，残渣12.6T，同样按实施例6的操作方法进行，煅烧后，倒入60.5T的液碱中(其组成为NaOH7％，Al2O32.1％)溶解得偏铝酸钠溶液59.5T(其组成为Na2O11.92％，Al2O38.7％)残渣为12.1T丢弃。(其组成为Na2O27.53％，Al2O325.7％，SiO216.65％，Fe2O34.06％，(CaO+MgO)2.81％，H2O23.25％)
整个过程Al2O3收率为77.12％，Na2O收率为77.09％。
实施例8：利用实施例6中偏铝酸钠溶液A合成4A沸石制得4A沸石1300公斤，质量为一级品，利用实施例6中偏铝酸钠溶液B合成4A沸石1600公斤，质量仍是一级品。其质量指标如下：
  Ca+交换量mgCaCO3g       粒    度          白    度
≤4μm   ≤10μm L       a       b
    304*308   86.25％  99.15％85.21％  99.05％     98.4    0.06    0.1198.4    0.06    0.10
*系用氢氧化钠制备的偏铝酸钠合成的4A沸石。

Claims (10)

1、一种利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A)将铝矾土与碱的水溶液混合，成型后煅烧，再取出熟料，冷却至500℃±20℃；
B)将冷却后的熟料放到碱液中溶解，待体系混合均匀后，冷却沉降分离；
C)将分离的母液进行过滤，滤液为偏铝酸钠溶液；
D)过滤后残渣即弃泥取出返回生产工段与原料一起混合，再经过上述步骤后，把残渣丢弃。
2、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A)中铝矾土与碱的比例，按Al2O3与Na2O摩尔比计，小于1.0其比值为1/1.2-1/1.4。
3、根据权利要求1或2所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A)中碱包括烧碱和纯碱，其中烧碱的重量百分比(Na2O)为0.3-1，优选值为0.3-0.7。
4、根据权利要求1或所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A中铝钒土包括一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石、勃姆石。
5、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A)中铝钒土与碱的水溶液容量的比为1/1.1-1/2，优选值为1/1.2-1/1.8。
6、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A)中燃烧的炉窖为隧道窖、圆堡窖、堆板窖、多孔窖或回转窖。
7、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于A)燃烧温度为1000-1280℃，温差为50-100℃，优选温度值为1100±50℃。
8、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其特征在于B)中碱液的浓度为0-10％，优选值为5-7％，碱液与熟料比为0.5-5，优选值为1.5-3.5。
9、根据权利要求1所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其待征在于B)中熟料放入碱液中，体系处于沸腾状态，待熟料与碱液混合均匀后，保持1小时后，停止搅拌，冷却沉降10分钟后，上层溶液即为母液，放入贮槽中。
10、根据权利要求1或9所述的利用硬铝石制取合成沸石用的偏铝酸钠溶液的方法，其待征在于C)中对母液过滤时，先将贮槽中上层溶液打入滤机(或滤瓶)中过滤，然后再把贮槽下面的沉淀打入滤机(或滤瓶)中过滤，压净。
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CN103555001A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 钛白粉的包膜方法
CN105129828A (zh) * 2015-07-17 2015-12-09 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种刚玉渣制备偏铝酸钠的方法

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