[發明專利]一種從拜耳法赤泥制備鋁酸鈉固體的方法

有效

• 申請號: 201210532608.X
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103030162A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 曹紹濤;郭濤;張亦飛;張懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01F7/04
• 分類號: C01F7/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種從拜耳法赤泥制備鋁酸鈉固體的方法，包括以下步驟：

（1）將赤泥、堿液、石灰混合，調配成料漿，進行溶出反應，得到溶出漿液；其中，所述料漿液相中堿的質量分數為30~80%，所述料漿液相中的堿與干基赤泥的質量比為2:1~10:1，所述料漿固相中CaO與SiO₂的物質的量之比為1.05:1~4:1；

（2）將步驟（1）得到的溶出漿液調配至溶液中堿的質量分數為35～90%，進行液固分離，得到赤泥濾渣和結晶前液；

（3）將步驟（2）得到的結晶前液冷卻至30~95℃，結晶至少3小時后進行液固分離，得到晶體濾渣和結晶母液；

（4）將步驟（3）得到的晶體濾渣進行除雜，得到水合鋁酸鈉固體產品。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）后進行：

（2′）將步驟（2）得到的赤泥濾渣化漿為料漿，所述料漿的液固質量比為1.5:1~9:1，然后進行二次脫鈉反應，除雜，得到終赤泥；

優選地，步驟（1）所述堿為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀，特別優選為氫氧化鈉；

優選地，步驟（1）所述料漿液相中堿的質量分數為32~70%，特別優選為35~60%；

優選地，步驟（1）所述料漿液相中的堿與干基赤泥的質量比為2.2:1~8:1，特別優選為2.5:1~5:1；

優選地，步驟（1）所述料漿固相中CaO與SiO₂的物質的量之比為1.08:1~3:1，特別優選為1.1:1~2:1；

優選地，步驟（1）所述溶出反應的溫度為150～400℃，進一步優選為180～350℃，特別優選為200～300℃；

優選地，步驟（1）所述溶出反應的時間為至少3分鐘，進一步優選為5~100分鐘，特別優選為6～60分鐘。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟（2）通過閃蒸的方式調配堿的質量分數；

優選地，步驟（2）所述溶液中堿的質量分數為38～80%，特別優選為40～70%；

優選地，步驟（2）所述堿為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀，特別優選為氫氧化鈉。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，將步驟（3）得到的晶體濾渣溶解，脫硅，得到結晶調配料漿；

優選地，所述結晶調配料漿脫硅前，步驟（3）得到的晶體濾渣的溶解液中Na₂O濃度的濃度為250~400g/L，進一步優選為280~380g/L，特別優選為300~350g/L；

優選地，用于配制所述結晶調配料漿時，采用堿液溶解步驟（3）得到的晶體濾渣；

優選地，用于配制所述結晶調配料漿的步驟（3）得到的晶體濾渣的比例為20~65%，進一步優選為25~60%，特別優選為30~55%；

優選地，配制所述結晶調配料漿時所述脫硅反應在液相Na₂O濃度為250~400g/L，溫度85~120℃，添加5~60g/L的干基拜耳法赤泥的條件下進行；

優選地，所述脫硅反應時所述Na₂O濃度為280~380g/L，特別優選為300~350g/L；

優選地，所述脫硅反應的溫度為90~115℃，特別優選為95~110℃；

優選地，所述脫硅反應時所述干基拜耳法赤泥的添加量為8~55g/L，特別優選為10~50g/L；

優選地，配制所述結晶調配料漿時所述脫硅時間為至少0.5小時，進一步優選為0.8~30小時，特別優選為1~20小時。

5.如權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，在步驟（2）所述NaOH的質量分數為35～90%的溶出漿液中加入氫氧化鋁、所述結晶調配料漿或拜耳法氧化鋁廠循環母液中的1種或至少2種的組合后，進行液固分離；

優選地，在步驟（2）所述液固分離前，液相中Na₂O的濃度為400~800g/L，進一步優選為450~700g/L，特別優選為500~600g/L；

優選地，在步驟（2）所述液固分離前，液相中Na₂O和Al₂O₃的物質的量之比α_k為5~14，進一步優選為6~12，特別優選為7~10；

優選地，洗滌步驟（2）得到的赤泥濾渣，得到一次赤泥渣和一次赤泥洗液，所述一次赤泥渣用于步驟（2′）所述化漿。