CN1686808A - 一种铝酸钠溶液的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝酸钠溶液的生产方法，以片碱和一水硬铝石型铝土矿为原料，包括如下步骤：A.将片碱吸潮后，与粉碎的铝土矿粉混和搅拌均匀；B.将步骤A得到的混合物于320～450℃焙烘10～60min；C.将焙烘反应物于水中溶出，溶出液过滤，滤液即为所述铝酸钠溶液。本发明能耗低，使用设备简单，操作方便，生产的铝酸钠质量好。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种铝酸钠溶液的生产方法，特别涉及一种由一水硬铝石型铝土矿生产铝酸钠溶液的方法。
(二)背景技术
铝酸钠是生产氧化铝的一个程序，也是生产沸石的一种主要原材料。目前，我国生产氧化铝的主要方法是采用铝酸钠结晶、煅烧。而铝酸钠则采用拜耳法、烧结法以及联合法方式处理铝土矿取得。而我国铝土矿98％以上是一水硬铝石型。拜耳法处理一水硬铝石型铝土矿时须先将铝土矿同液碱混和，在NaOK浓度为280克-300克/升、温度在260℃-280℃的情况下，通过管道溶出机组内生产。生产设备必须达到耐高温、耐高碱、耐高压条件，且易结垢。设备及生产条件要求高。烧结法主要处理低铝硅比铝土矿。生产流程复杂，设备要求高，投资大，高能耗，产品质量比拜耳法生产的产品低等缺点。联合法是拜耳法与烧结法联合生产方法，具有二者共同的不足之处。
(三)发明内容
为克服现有技术中生产方法复杂、设备要求高、投资大，能耗高及操作难度大等问题，本发明提出了一种方法简便、设备简单、操作容易、溶出率高、能耗低的生产铝酸钠溶液的方法。
所述的铝酸钠溶液的生产方法，以片碱和一水硬铝石型铝土矿为原料，包括如下步骤：
A.将片碱吸潮后，与粉碎的铝土矿粉混和搅拌均匀；
B.将步骤A得到的混合物于320～450℃焙烘10～60min；
C.将焙烘反应物于水中溶出，溶出液过滤，滤液即为所述铝酸钠溶液。
其主要反应式为：
所述的片碱(片状烧碱)与一水硬铝石型铝土矿其优选的摩尔比按Al2O3与Na2O计算为1.2-1.6∶1。
步骤A中所述的片碱中NaOH含量最好不低于95％，铝土矿粉细度不大于100目，如100目、120目、150目……。片碱吸潮是为了使一水硬铝石型铝土矿粉更好地粘在片碱上，其一般应该吸潮5～10分钟，片碱若吸潮不够可适当加少量液体烧碱。
步骤B中所述的焙烘温度优选为380-400℃，焙烘时间优选为25-35min。
步骤C中焙烘反应物可以放置到清水或赤泥洗涤水中溶出，其溶出温度优选为100-105℃，更优选为100℃；溶出时间优选为5-60min，更优选为15-30min；
所述溶出液的过滤温度优选为70-80℃，更优选为75℃。过滤后，对滤渣(即赤泥)可以进行清洗，洗涤液可作为下次铝酸钠粗品溶出液使用。赤泥可作它用。
本发明所述铝酸钠的生产方法与现有技术相比，具有以下明显优越性：
(1)本发明溶一水硬铝石型铝土矿中的Al2O3，其溶出率可达94％以上，溶出率高；
(2)本发明生产过程中是无压生产，对生产安全，设备要求有明显的优越性；
(3)本发明在焙烘过程中温度要求是320-450℃。同煅烧法相相比可大大降低能耗；
(4)本发明设备简单，操作方便，基建投入非常少，特别是对直接使用铝酸钠的工厂非常适合；
(5)本发明在生产铝酸钠时不添加任何的添加剂，所以排渣小，而且渣土可以利用；
(6)本发明所生产的铝酸钠溶液，与拜耳法生产的铝酸钠质量相当，比烧结法质量好。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 以山西一水硬铝石型铝土矿溶出生产铝酸钠溶液
山西一水硬铝石型铝土矿的组成(wt％)如下：
SiO2 Fe2O3 Al2O3 TiO2 A/s
8.18 5.6 68.7 2.18 8.4
(1)将100Kg一水硬铝石型铝土矿粉碎至细度100目。
(2)倒出片状烧碱(NaOH含量95.0％)75Kg并散开，让其在空气中吸潮，待片碱表面有粘状液出现时即可，然后与一水硬铝石型铝土矿粉混和拌匀。
(3)将拌匀的片碱和一水硬铝石型铝土矿粉混和物放置到焙烘炉里进行焙烘。焙烘温度320℃，60分钟后取出粗品固体反应物直接放到清水中进行搅拌溶出。溶出温度100℃，溶出时间15分钟。
(4)把溶液冷却至80℃对溶出液进行过滤。过滤即为铝酸钠溶液，共有340Kg。经化验检测，溶液中Al2O3含量为18.4％，NaOH含量为19.2％，NaAlO2收率91.6％。
赤泥洗涤水里尚有少量铝酸钠，可作为粗品固体铝酸钠的溶化液使用。
实施例2 以贵州一水硬铝石型铝土矿溶出生产铝酸钠溶液
贵州一水硬铝石型铝土矿的组成(wt％)如下：
SiO2 Fe2O3 Al2O3 TiO2 A/s
7.56 5.62 71.20 (3.21 9.42
(1)将100Kg一水硬铝石型铝土矿粉碎至细度120目。
(2)倒出片状烧碱(NaOH含量95.0％)75Kg并散开，让其在空气中吸潮，待片碱表面有粘状液出现时即可，然后与一水硬铝石型铝土矿粉混和拌匀。
(3)将拌匀的片碱和一水硬铝石型铝土矿粉混和物放置到焙烘炉里进行焙烘。焙烘温度430℃，15分钟后取出粗品固体反应物直接放到赤泥洗涤水中进行搅拌溶出。溶出温度100℃，溶出时间20分钟。
(4)把溶液冷却至75℃对溶出液进行过滤。过滤即为铝酸钠溶液，共有355Kg。经化验检测，溶液中Al2O3含量为19.324％，NaOH含量为19.21％，NaAlO2收率95.7％。
赤泥洗涤水里尚有少量铝酸钠，可作为粗品固体铝酸钠的溶化液使用。
实施例3 以河南一水硬铝石型铝土矿溶出生产铝酸钠溶液
河南一水硬铝石型铝土矿的组成(wt％)如下：
SiO2 Fe2O3 Al2O3 TiO2 A/s
5.61 5.78 72.6 4.28 12.94
(1)将100Kg一水硬铝石型铝土矿粉碎至细度150目；
(2)将片状烧碱(NaOH含量95.0％)75Kg与一水硬铝石型铝土矿粉混和搅拌，搅拌时加入30％的液碱6Kg，使铝土矿粉能粘合在片碱表面。
(3)将拌匀的片碱和一水硬铝石型铝土矿粉混和物放置到焙烘炉里进行焙烘。焙烘温度400℃，25分钟后取出粗品固体反应物直接放到清水中进行搅拌溶出。溶出温度100℃，溶出时间20分钟。
(4)把溶液冷却至70℃对溶出液进行过滤。过滤即为铝酸钠溶液，共有392Kg。经化验检测，溶液中Al2O3含量为17.87％，NaOH含量为18.17％，NaAlO2收率99％。
赤泥洗涤水里尚有少量铝酸钠，可作为粗品固体铝酸钠的溶化液使用。
Claims (10)
1、一种铝酸钠溶液的生产方法，以片碱和一水硬铝石型铝土矿为原料，包括如下步骤：
A.将片碱吸潮后，与粉碎的铝土矿粉混和搅拌均匀；
B.将步骤A得到的混合物于320～450℃焙烘10～60min；
C.将焙烘反应物于水中溶出，溶出液过滤，滤液即为所述铝酸钠溶液。
2、如权利要求1所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于所述的片碱与一水硬铝石型铝土矿的摩尔比按Al2O3与Na2O计算为1.2-1.6∶1。
3、如权利要求1所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于所述的片碱中NaOH含量不低于95％。
4、如权利要求1所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤A中所述的铝土矿粉细度不大于100目。
5、如权利要求1～4之一所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤B中所述的焙烘温度为380-400℃，焙烘时间为25-35min。
6、如权利要求1～4之一所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤C中所述的溶出温度为100-105℃，溶出时间为5-60min。
7、如权利要求6所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤C中所述的溶出温度为100℃，溶出时间为15-30min。
8、如权利要求6所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤C中所述的过滤温度为70-80℃。
9、如权利要求8所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤C中所述的过滤温度为75℃。
10、如权利要求5所述铝酸钠溶液的生产方法，其特征在于步骤C中所述的溶出温度为100℃，溶出时间为15-30min，过滤温度为70-80℃。
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