[發明專利]一種工業氧化鋁高溫脫鈉的方法

有效

• 申請號: 201310448806.2
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103523812A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 和曉才;謝剛;陳家輝;李懷仁;徐慶鑫;魏可;崔濤;余強;包崇軍;徐亞飛;李永剛;于站良;李俊;陳愚;楊大錦;陳加希
• 申請（專利權）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: C01F7/46
• 分類號: C01F7/46
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術領域

本發明屬于氧化鋁生產領域，涉及一種工業氧化鋁高溫脫鈉的方法。

背景技術

當今社會所使用的工業氧化鋁粉末絕大部分是以鋁土礦作為原料，采用傳統拜耳法工藝生產的。但其由于沒能有效凈化鋁酸鈉中的雜質而導致產出的氧化鋁純度較低。眾多研究者在拜耳法傳統工藝的基礎上，對凈化鋁酸鈉以及對結晶后獲得的氧化鋁脫鈉進行改良。通過控制結晶溫度、攪拌速度等條件，控制氫氧化鋁結晶析出的速度，避免異常晶核的形成同時減少雜質以夾雜的形式進入氫氧化鋁內。氫氧化鋁經焙燒轉型后獲得純度較好的工業氧化鋁。但終究沒能解決工業氧化鋁中鈉含量過高的問題。

由于工業氧化鋁鈉含量高，絕大部分都是直接作為原料用于電解鋁的生產中，附加值低，經濟效益差。長時間的使用也會導致電解質中氟化鈉與氟化鋁的比例失衡，導致電解槽溫度過高，影響正常生產的同時增加了氟化鋁的消耗。工業氧化鋁中鈉含量高的問題制約著其在其他領域內的使用。拜耳法生產工業氧化鋁具有原料來源廣、成本低、過程無污染以及處理量大等優點。但由于工業氧化鋁中鈉無法有效去除，無法具備高純氧化鋁優越的光、熱、磁、以及機械性能，國內只能使用醇鹽法以及熱解法等方法生產高純氧化鋁，這些方法流程長，能耗大，過程控制苛刻，無法滿足工業的發展需求。

發明內容

針對上述存在的不足，本發明提供一種工業氧化鋁高溫脫鈉的方法，解決了工業氧化鋁生產行業中氧化鋁中鈉無法有效脫除、應用范圍狹窄等技術障礙，為工業氧化鋁生產行業保證其產品純度以及低成本穩定化生產提供了簡單有效的新途徑。

本發明通過如下技術方案實現：

一種工業氧化鋁高溫脫鈉的方法，包括下述步驟：

1、將工業氧化鋁原料、鹽酸及氯化銨按質量比100:(3～10):(3～8)投放于容器內，同時按工業氧化鋁與水的質量比例為100:(15～25)添加相應的水，充分混合后得到帶有Cl^-的工業氧化鋁；

2、將帶有Cl^-的工業氧化鋁進行高溫煅燒；

3、將煅燒得到的工業氧化鋁冷卻到室溫后，在超聲波場條件下進行酸洗脫鈉，所用的鹽酸濃度15～25?g/L，氯化銨5～15/L，液固質量比為（3～6）:1，超聲波的強度為70～140Hz；

4、將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水洗滌1～2h，洗到pH=7.0，洗滌溫度60～90℃，烘干后獲得含鈉為0.0002～0.0005%的氧化鋁。

作為進一步優選方案：

步驟（1）中，采用的工業氧化鋁原料按質量比純度為96～99％，Na含量大于0.4％。

步驟（2）中，煅燒溫度在3～6h內升溫到1100～1300℃溫度，保溫2～5h；使其中的鈉生成氯化鈉同時氯化鈉發生分解脫離工業氧化鋁，達到脫鈉。

步驟（3）中，進行兩次酸洗脫鈉。

步驟（4）中，物料用純水重復洗滌3次，每次洗滌時間0.5?h。

本發明的優點在于：

本發明以工業氧化鋁作為原料采用添加氯離子的方法，通過高溫煅燒、酸洗-超聲波脫鈉等處理獲得超低鈉含量的氧化鋁。解決了工業氧化鋁有效脫鈉就能使其應用到更加廣闊的領域中，增加其附加值、滿足工業的發展。現階段我國工業氧化鋁生產企業的競爭力相對于國外來說都比較低下。因此獲得高效、簡單的工業氧化鋁脫鈉工藝，不但可以解決氧化鋁生產企業氧化鋁附加值低下以及經濟效益差的問題，提高企業競爭力，降低生產成本，而且對我國氧化鋁生產技術的進步和我省經濟社會的發展將具有不小的推動作用。

本發明工藝簡單，采用的原料價格低廉并且來源廣泛。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例一

1）稱取工業氧化鋁100g，工業氧化鋁、鹽酸及氯化銨按質量比100:3:3投放于容器內，同時添加相應的水，工業氧化鋁與水的質量比為100:15,并充分混合，混合后放入剛玉坩堝內。

2）將放入混合好后的工業氧化鋁的剛玉坩堝放入電爐內煅燒，煅燒溫度1100℃，保溫2h，自然冷卻到室溫。

3）將煅燒后的工業氧化鋁在超聲波場下進行洗滌處理，除去殘留在工業氧化鋁中的Na、Ca、Mg等元素，鹽酸濃度為15g/l，超聲波的功率為70?Hz，氯化銨5/L,液固質量比3:1,洗滌溫度60℃，洗滌兩次后過濾獲得脫鈉氧化鋁。