[發明專利]一種制備砂狀氧化鋁的方法

無效

• 申請號: 200910076848.1
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101786644A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 張亦飛;李艷;楊超;張懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

技術領域

本發明涉及一種使用碳酸氫鈉從鋁酸鈉溶液中制備砂狀氧化鋁的方 法，屬于輕金屬冶金領域。

背景技術

我國已探明的鋁土礦儲量中，一水硬鋁石儲量占鋁土礦總儲量的 98.46％，一水硬鋁石型鋁土礦絕大部分具有高鋁、高硅和低鐵的突出特點， 因此燒結法是由一水硬鋁石生產氧化鋁的重要方法。目前燒結法(包括聯 合法中的燒結法系統)生產的氧化鋁產量約占國內氧化鋁總產量的40％， 因此，燒結法生產氧化鋁在我國氧化鋁工業中占有相當重要的地位。在傳 統的燒結法中，鋁酸鈉溶液的分解是通過向鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳氣 體(簡稱“碳分”)實現的。我國燒結法碳酸化分解生產砂狀氧化鋁的研 究始于上世紀八十年代中期，山東鋁廠、山西鋁廠、鄭州輕金屬研究院和 貴陽鋁鎂研究設計院都進行過這方面的研究，進行了在燒結法的精液中加 入拜爾系統細氫氧化鋁作為晶種的添加晶種碳分和由燒結法精液直接進 行種分生產砂狀氧化鋁的研究。另外“九五”期間，山東鋁業公司開發了 連續碳分工藝，采用多級沖擊對流的MIG攪拌、附以空氣提料，并以溢 流方式過料實現五槽串聯的連續碳分。這些方法使產品氧化鋁的物理指標 得到改善，但碳分產品距砂狀氧化鋁的指標仍存在一定差距，產品的強度 較差(磨損指數高于國際砂狀氧化鋁指標的8％)，粒徑細，平均粒徑在 40-60μm之間，適合于燒結法的鋁酸鈉溶液(Al₂O₃130-210克/升)碳分 生產砂狀氧化鋁的技術還遠不成熟。

公開號為CN1485274，名稱為“一種燒結法生產砂狀氧化鋁的方法” 的中國專利申請中公開了一種通過燒結法生產砂狀氧化鋁的方法，它是通 過以下步驟實現的：采用常規燒結法制備的Al₂O₃濃度為90-180g/l、α_k為 1.40-1.70的精液溫度降至60-90℃，在通入CO₂的同時加入晶種比為 0.05-0.30晶種進行碳酸化分解，控制均勻的分解速率，累計分解時間為3-8 小時，分解和各料漿經過濾、洗滌后制備氧化鋁。該反應涉及的方程式如 下：NaAl(OH)₄→Al(OH)₃+NaOH

NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O

盡管制備砂狀氧化鋁的研究已經進行了多年，然而現有的制備工藝中 都需要加入晶種，制備過程無法進行循環，因此，為了克服以上問題，本 發明提出了一種制備砂狀氧化鋁的新方法，對我國氧化鋁工業意義重大。

發明內容

本發明目的是提供一種制備砂狀氧化鋁的方法，該方法反應時間短， 避免了碳分法得到的氧化鋁產品粒度細、強度低的缺陷，同時在該方法中 生成的碳酸氫鈉溶液可以在制備過程中循環使用。

本發明提供了一種制備砂狀氧化鋁的方法，該方法包括以下步驟：

a.將碳酸氫鈉溶液加入到鋁酸鈉溶液中，在30-90℃，攪拌10分鐘-4 小時，得到氫氧化鋁固體懸浮液；

b.將氫氧化鋁固體懸浮液進行固液分離，分別收集固相和液相，將固 相煅燒，得到砂狀氧化鋁；

c.向步驟b得到的液相中通入二氧化碳氣體，生成碳酸氫鈉溶液，再 將碳酸氫鈉溶液用于步驟a。