[發明專利]一種處理從工業鋁酸鈉溶液中結晶出來的草酸鈉的方法

無效

• 申請號: 201110285220.X
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102442688A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 陳文汨;付云楓
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01D7/00
• 分類號: C01D7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明涉及一種去除從工業鋁酸鈉溶液中結晶出來的草酸鈉的方法，特別適合因草酸鈉含量高而采用結晶法去除循環母液中草酸鈉的氧化鋁企業處理從工業鋁酸鈉溶液中結晶出來的草酸鈉。

背景技術

鋁土礦磨礦后進行溶出，伴隨著氧化鋁的溶出，礦石中的有機物也進入了鋁酸鈉溶液中。隨著其生產時間的增加，腐植酸等有機物會分解成草酸鈉，隨著循環的鋁酸鈉溶液中的草酸鈉的慢慢積累，含量越來越高，在種分分解過程中草酸鈉與氫氫化鋁共同結晶，從而影響氧化鋁產品的產量和質量，近年來我國少數氧化鋁廠草酸鈉含量高的問題逐漸顯現出來。降低拜耳液中的草酸鈉含量能大大降低氧化鋁生產成本，提高氧化鋁質量，尋找一種經濟可行的方法來降低拜耳法流程中循環母液中草酸鈉的含量已經成為我國氧化鋁工業可持續發展需要解決的一個重要課題。

目前，對于工業鋁酸鈉溶液中的草酸鈉的問題，提出了多種控制和除去的方法，例如中國專利CN101302022A、CN1930086A、CN1076427A等，其中主要有晶種洗滌法、結晶法、沉淀法和氧化法等，但由于多種原因，目前工業應用的方法主要為洗滌法和結晶法。

晶種洗滌法是工業上應用最早的方法，而且現在仍然在使用。晶種洗滌法先用冷水洗去氫氧化鋁晶種上的分解母液，再用熱水洗去氫氧化鋁晶種上的草酸鈉，之后在洗水中加入石灰，以回收苛性堿(美國專利號3,372,985)。該方法的缺點是晶種洗滌量大，耗水量大。

結晶法是對鋁酸鈉溶液進行一些預處理，降低草酸鈉在溶液中穩定性使草酸鈉結晶，或者加入適當的晶種引發草酸鈉結晶，達到降低鋁酸鈉溶液中草酸鈉的目的。美國專利4,275,043采用活性炭吸附拜耳液中的高分子有機物，從而促使草酸鈉結晶析出，通過加熱方法實現活性炭的再生。

不論采用洗滌法還是結晶法，產出的草酸鈉都需要進一步的處理。美國專利4,280,987采用煅燒的方法來處理鋁酸鈉溶液中草酸鈉，將要處理的鋁酸鈉溶液濃縮至固體，再將固體加入燃燒室進行煅燒。對于氧化鋁生產來講，為了氧化去除草酸鈉而將總量很大的鋁酸鈉溶液濃縮至固體，所需要的能量很多。目前，大多數氧化鋁廠處理結晶出的草酸鈉采用的煅燒的方法都是以這個專利為依據。這種方法雖能處理草酸鈉，同時還能回收堿和鋁酸鈉。但是能耗高，而且還要排除大量的二氧化碳，環境不友好。除此之外，針對我國氧化鋁生產特點，中國專利CN101058433A提出了一種新的處理從工業鋁酸鈉溶液中結晶出的草酸鈉的方法：其將結晶出的草酸鈉返回燒結法的配料系統，然后通過煅燒除去。這種方法對于有燒結法工藝的氧化鋁廠適用，而采用拜耳法工藝的氧化鋁廠，沒有燒結工序，所以處理結晶的草酸鈉需要額外煅燒工序，這樣既增加生產成本，又污染環境。因此需要一種低能耗、環境友好的、易于實現工業化的處理從鋁酸鈉溶液中結晶出的草酸鈉的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低能耗、環境友好的方法處理從工業鋁酸鈉溶液中分離出的草酸鈉，特別適合生產氧化鋁過程中使用結晶法從鋁酸鈉溶液中分離出草酸鈉的處理。

一種處理從工業鋁酸鈉溶液中結晶出來的草酸鈉的方法，包括以下步驟：將從工業鋁酸鈉溶液中結晶出來的草酸鈉經過磨碎預處理后，用堿溶液進行漿化；以有效成分為氧氣的氣體作為氧化劑，并以Cu²⁺作為催化劑，在高溫下氧化漿化的草酸鈉。

所述的草酸鈉磨碎至不大于50目。

所述的堿溶液的加入量以保證草酸鈉漿液從氧化反應開始至結束一直為堿性即可(pH不低于7)。

所述的堿溶液包括氫氧化鈉溶液、氧化鋁廠的鋁酸鈉溶液或氧化鋁廠洗滌氫氧化鋁產品的洗水。

所述的有效成分為氧氣的氣體包括：空氣、富氧空氣和氧氣，以氧氣體積計，其通入量為0.05Nm³～1Nm³/kg草酸鈉。

以在堿性高溫條件下可以轉變成Cu²⁺的含銅化合物作為催化劑。所述的催化劑包括：氧化銅、硫化銅、硫酸銅、氫氧化銅、硝酸銅或氯化銅。

在氧化過程中，保證反應體系中的Cu²⁺的含量為1mg/L～5000mg/L。

在氧化過程中，保證反應體系的溫度在225℃～300℃。

反應體系中草酸鈉含量在10g/L～200g/L時，反應時間為40min～8h。

通過對草酸鈉在溶液中用空氣或氧氣氧化行為的大量研究，發現草酸鈉在堿性溶液中是十分穩定的，在較溫和的條件下不易被氧氣所氧化，但添加適當的催化劑，在相對較高的溫度下，草酸鈉可以被高效的氧化成碳酸鈉。其方程式如下：