一種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法

2023-09-22 10:38:55

一種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，屬於鋁石製備【技術領域】。所述方法包括：將偏鋁酸鈉溶液連續地加入到射流器中，並將空氣和二氧化碳的混合氣體通入到射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與二氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25～55℃，pH值為9.5～11；料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理，得到擬薄水鋁石。本發明方法所製備的擬薄水鋁石，比表面積大、孔容、膠溶合理，具有連續生產、工藝簡單、生產效率高、產品質量穩定、設備投資少、操作維護簡便、運行可靠、能耗低及勞動強度小等特點，特別適用於普通擬薄水鋁石或超細氫氧化鋁、氧化鋁的生產。
【專利說明】ー種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁石製備【技術領域】，特別涉及ー種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法。【背景技術】
[0002]擬薄水鋁石又稱一水合氧化鋁、假一水軟鋁石，無毒、無味、無臭、白色膠體狀(溼品)或粉末(幹品)，晶相純度高、膠溶性能好，粘結性強，具有比表面高、孔容大等特點，其含水態為觸變性凝膠。
[0003]擬薄水鋁石的生產方法有多種:目前國外常採用醇鋁法，產品質量高且孔結構很容易控制，但是生產成本高，存在環境汙染；目前國內最經濟、應用最廣的是酸法或鹼法。エ業上擬薄水鋁石的生產方法主要包括如下三種:
[0004](I)鋁鹽和鹼的中和:
[0005]A1C13+3NH30H->A1 (OH) 3+3NH4Cl
[0006](2)鋁鹽和偏鋁酸鈉的複分解反應法:
[0007]Al2 (SO4) 3+6NaA102 + 12H20->8A1 (OH) 3 + 3Na2S04
[0008](3)偏鋁酸鈉和酸的中和，如碳化法:
[0009]2NaA102 + CO2 + 3H20->2A1 (OH) 3 + Na2CO3
[0010]其中，碳化法生產擬薄水鋁石的過程如下:以低溫低濃度的エ業鋁酸鈉溶液為原料，快速通入高濃度CO2氣體作為沉澱劑中和成膠，控制成膠溫度及終點的pH值，然後經升溫、老化、洗滌、乾燥，得到普通擬薄水鋁石產品。
[0011]碳化法製備擬薄水鋁石可以依託氧化鋁廠，原料來源廣泛、生產成本低，生產中的廢液可以返回氧化鋁生產流程再利用，基本無廢料排出，環境汙染小，由此得到了廣泛的應用。但是，碳化法製備擬薄水鋁石的過程多為間斷生產，設備投資大、人員勞動強度大、生產率低，產品質量波動大。

【發明內容】

[0012]為了解決現有碳化法製備擬薄水鋁石的間斷生產，勞動強度大、生產率低，以及產品質量波動大等問題，本發明提供了ー種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，包括:將偏鋁酸鈉溶液連續地加入到射流器中，並將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到所述射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;將料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理，得到擬薄水鋁石。
[0013]所述偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L。
[0014]所述將料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理的步驟具體包括:
[0015]將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低於90°C ；
[0016]將老化升溫後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；[0017]將水洗後的濾餅進行乾燥處理。
[0018]所述乾燥處理的乾燥溫度為100-120°C。
[0019]所述混合氣體中二氧化碳的體積百分數為30%-100%，所述混合氣體的壓カ為0.1MPa -0.3MPa。
[0020]所述射流器為單個射流器或由多個射流器串聯構成。
[0021]所述混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10-100。
[0022]本發明的方法具有連續生產、エ藝簡單、生產效率高、產品質量穩定、設備投資少、操作維護簡便、運行可靠、能耗低及勞動強度小等特點，特別適用於普通擬薄水鋁石或超細氫氧化鋁、氧化鋁的生產。通過本發明方法所製備的擬薄水鋁石的比表面積大、孔容、膠溶均能夠達到普通擬薄水鋁石的質量標準。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發明實施例的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例，對本發明技術方案作進ー步描述。
[0025]參見圖1，本發明實施例提供了ー種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，該方法包括如下步驟:
[0026]步驟101:將偏鋁酸鈉溶液連續地加入到射流器中，並將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到該射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，實現偏鋁酸鈉溶液與ニ氧化碳氣體的快速反應，產生多而細膩的氣泡；
[0027]本實施例中，偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L ;混合氣體中二氧化碳的體積百分數為30%-100%，混合氣體的壓カ為0.1MPa-0.3MPa ;在具體生產實踐中，可以根據偏鋁酸鈉溶液的濃度，選擇使用I個或多個射流器串聯，通常低濃度時單個射流器可滿足流量要求，氧化鋁濃度大於40g/L時可以考慮使用多個射流器串聯。
[0028]步驟102:控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值在10-100，使反應生成的料漿溫度為25-55 °C，pH值為9.5-11，停止成膠；
[0029]步驟103:將料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理，得到擬薄水鋁石；
[0030]本實施例中，先將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低於90°C ;將老化升溫後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；再將水洗後的濾餅進行乾燥處理，乾燥溫度為100-120°C，最終得到擬薄水鋁石。
[0031]為了更加清楚地闡述本發明實施例的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，下面通過幾個典型的應用實施例來進ー步說明。
[0032]實施例1
[0033]將氧化鋁濃度為15.9g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為30%，混合氣體的壓カ為0.3MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10，使反應生成的料漿溫度為25°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應所得的料漿通過道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為90°C ;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為100°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0034]實施例2
[0035]將氧化鋁濃度為25.2g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為40%，混合氣體的壓カ為0.2MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為30，使反應生成的料漿溫度為30°C及pH值為9.5時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為95°C ;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為102°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0036]實施例3
[0037]將氧化鋁濃度為33.6g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為50%，混合氣體的壓カ為0.15MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為40，使反應生成的料漿溫度為35°C及pH值為10時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，漿料在老化槽內升溫，老化溫度為100°C;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為105°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0038]實施例4
[0039]將氧化鋁濃度為40.4g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為60%，混合氣體的壓カ為0.15MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制 混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為50，使反應生成的料漿溫度為40°C及pH值為10時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為100°C;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為110°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0040]實施例5
[0041]將氧化鋁濃度為55.3g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為70%，混合氣體的壓カ為0.14MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為60，使反應生成的料漿溫度為45°C和pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為102°C;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為115°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0042]實施例6
[0043]將氧化鋁濃度為64.7g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和ニ氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為80%，混合氣體的壓カ為0.13MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為80，使反應生成的料漿溫度為50°C及pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為95°C ;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為120°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表I。
[0044]實施例7
[0045]將氧化鋁濃度為73.5g/L的偏鋁酸鈉溶液通過泵連續地加入到射流器中，同時通入空氣和二氧化碳的混合氣體至該射流器中，混合氣體中二氧化碳的體積百分數為100%，混合氣體的壓カ為0.12MPa，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與二氧化碳氣體進行充分混合，產生多而細膩的氣泡；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為90，使反應生成的料漿溫度為55°C及pH值為11時，停止成膠；將反應所得的料漿通過管道輸送至老化槽，料漿在老化槽內升溫，老化溫度為97°C ;將老化後的料漿過濾，濾餅水洗至中性；將水洗後的濾餅進行烘乾處理，烘乾溫度為120°C，最終得到普通擬薄水鋁石產品，其物化性質見下表
【權利要求】
1.ー種利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，包括: 將偏鋁酸鈉溶液連續地加入到射流器中，並將空氣和ニ氧化碳的混合氣體通入到所述射流器中，使偏鋁酸鈉溶液形成強勁的液流與ニ氧化碳氣體進行充分混合；控制混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量，使反應生成的料漿溫度為25-55°C，pH值為9.5-11 ;料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理，得到擬薄水鋁石。
2.如權利要求1所述的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，所述偏鋁酸鈉溶液的氧化鋁濃度為15-80g/L。
3.如權利要求1所述的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，所述將料漿經過老化、過濾、水洗至中性及乾燥處理的步驟具體包括: 將料漿通入老化槽升溫，控制老化溫度不低於90°C ； 將老化升溫後的料漿過濾，濾餅水洗至中性； 將水洗後的濾餅進行乾燥處理。
4.如權利要求3所述的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在幹，所述乾燥處理的乾燥溫度為100-120°C。
5.如權利要求1所述的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，所述混合氣體中ニ氧化碳的體積百分數為30%-100%，所述混合氣體的壓カ為0.1MPa-0.3MPa。
6.如權利要求1所述的利用 射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，所述射流器為單個射流器或由多個射流器串聯構成。
7.如權利要求1所述的利用射流器連續生產擬薄水鋁石的方法，其特徵在於，所述混合氣體和偏鋁酸鈉溶液的流量比值為10-100。
【文檔編號】C01F7/14GK103449485SQ201310373875
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】丁安平, 武建生, 薛文忠, 朱小龍, 高曉輝, 張紅莉, 李超, 樊文貞, 劉淑清 申請人:中國鋁業股份有限公司