[發(fā)明專(zhuān)利]一種高純氧化鋁的生產(chǎn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210035191.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583473A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東晶鑫晶體科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01F7/04
• 分類(lèi)號(hào): C01F7/04
• 代理公司: 淄博佳和專(zhuān)利代理事務(wù)所 37223
• 代理人: 孫愛(ài)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高純氧化鋁的制備方法，具體涉及一種由工業(yè)氫氧化鋁生產(chǎn)高純氧化鋁的方法。

背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上生產(chǎn)高純氧化鋁的方法有硫酸鋁銨法、膽堿溶解法、高純鋁水解法等，主要缺陷在于純度不夠或成本過(guò)高，或是難以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生污染等。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN?1559905A公開(kāi)了一種用工業(yè)氫氧化鋁生產(chǎn)高純超細(xì)氧化鋁的方法，其方法分為六步過(guò)程：堿溶、除雜、碳分、洗滌脫鈉、固液分離、煅燒分散。主要技術(shù)特征在于其洗滌脫鈉過(guò)程，采用市售無(wú)機(jī)陶瓷膜，對(duì)精制氫氧化鋁粉體進(jìn)行洗滌脫鈉。最終生產(chǎn)氧化鋁純度達(dá)99.9％。但是仍不滿(mǎn)足很多領(lǐng)域?qū)ρ趸X純度的高要求，如藍(lán)寶石工藝對(duì)氧化鋁純度99.996％的要求。本發(fā)明主要利用生產(chǎn)普通氧化鋁用的拜耳法的工藝進(jìn)行改良，實(shí)現(xiàn)拜耳法中無(wú)法達(dá)到的純度，又改進(jìn)目前高純氧化鋁生產(chǎn)工藝中各種不足，實(shí)現(xiàn)氧化鋁純度達(dá)99.997％的低成本綠色批量化生產(chǎn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)在氧化鋁生產(chǎn)中存在的純度不夠高或成本過(guò)高或難以實(shí)現(xiàn)無(wú)污染大批量工業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題，提供一種低成本、無(wú)污染、純度高的高純氧化鋁制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該高純氧化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下工藝步驟：

1、將工業(yè)氫氧化鋁和液堿進(jìn)行高溫液化，生成鋁氧濃度為120～200g/L的偏鋁酸鈉溶液，αk控制在1.35～1.7，在液化的同時(shí)加入活性石灰和/或熟石灰，用以在此高溫條件下與Si、Fe、Ti、Cu、Pb、Mn、Zn等有害雜質(zhì)生成沉淀；

2、液化完全后再次加入工業(yè)氫氧化鋁，用以充分吸附雜質(zhì)沉淀，氫氧化鋁加入完成后在壓縮空氣下攪拌10～50min；

3、通過(guò)板框壓濾機(jī)多次循環(huán)過(guò)濾，在過(guò)濾完第一次后，在板框?yàn)V布上形成的氫氧化鋁層，可以作為循環(huán)過(guò)濾中下一過(guò)濾的過(guò)濾介質(zhì)；

4、將過(guò)濾后得到偏鋁酸鈉精液稀釋到鋁氧濃度為50～100g/L，通入二氧化碳進(jìn)行碳酸化分解，生成氫氧化鋁-碳酸鈉漿料；

5、用板框壓濾機(jī)進(jìn)行洗滌脫鈉，脫鈉合格后進(jìn)行固液分離，蒸發(fā)干燥，最后相變得到高純氧化鋁。

優(yōu)選的，步驟1所述高溫液化溫度為110～150℃。所述除雜過(guò)程中加入的活性石灰和/或熟石灰的量為液化料中硅含量的200～500倍。

步驟2所述再次加入工業(yè)氫氧化鋁的量為鋁酸鈉溶液中氫氧化鋁量的10～30％。

步驟3所述板框壓濾機(jī)多次循環(huán)過(guò)濾的次數(shù)為2～5次。在過(guò)濾完第一次后，在板框?yàn)V布中形成氫氧化鋁層，自然形成了一層很好的過(guò)濾介質(zhì)，在后面的過(guò)濾中不斷地?cái)r截有害雜質(zhì)。

步驟4所述通入二氧化碳的流量為500～900Nm³/h，碳酸化分解的分解率控制在90～99％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的該高純氧化鋁的制備方法所具有的有益效果是：本發(fā)明在除雜過(guò)程中利用添加活性石灰或是熟石灰中的一種或兩種，在高溫情況下與有害雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀。在過(guò)濾前加入工業(yè)氫氧化鋁，在壓縮空氣的攪拌情況下，充分吸附雜質(zhì)沉淀。采用循環(huán)過(guò)濾的方法，利用第一遍過(guò)濾時(shí)生成的氫氧化鋁層作為是一層很好的過(guò)濾介質(zhì)，不斷地?cái)r截在后面的過(guò)濾中的有害雜質(zhì)。使得過(guò)濾得到的偏鋁酸鈉精液中的Si、Fe可以控制在2ppm以下，Ti、Cu、Pb、Mn、Zn等雜質(zhì)可以控制在1PPm以下。作為一條重要條件使得最后產(chǎn)品純度高達(dá)99.997％以上，滿(mǎn)足各種領(lǐng)域中對(duì)高純度氧化鋁的高要求。且實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中無(wú)污染，低成本，適合大批量生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種生產(chǎn)高純氧化鋁的具體實(shí)施方法如下：

1、將工業(yè)氫氧化鋁和液堿在130℃的高溫下進(jìn)行液化，產(chǎn)生偏鋁酸鈉溶液。Al₂O₃濃度控制在160g/L，α_k控制在1.55。在液化的同時(shí)加入活性生石灰或熟石灰的一種或兩種，加入量為硅含量的350倍。

2、液化完全后再次加入工業(yè)氫氧化鋁，加入量為鋁酸鈉溶液中氫氧化鋁量的20％。氫氧化鋁加入完成后在壓縮空氣下攪拌30min。

3、攪拌完成后通過(guò)板框壓濾機(jī)多次循環(huán)過(guò)濾，過(guò)濾次數(shù)控制在4次。

4、過(guò)濾后得到偏鋁酸鈉精液，先將濃度稀釋到75g/L，再按700Nm³/h的二氧化碳量進(jìn)行碳酸化分解，生成氫氧化鋁-碳酸鈉漿料。分解率最后控制在90～99％。