[發(fā)明專利]分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410810245.0
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104591244B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳廷益;劉衛(wèi);謝雅典;陳輝林;路文
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州師范大學(xué)
• 主分類號: C01F7/32
• 分類號: C01F7/32
• 代理公司: 貴州省遵義科峰專利商標(biāo)事務(wù)所 52105
• 代理人: 劉洪貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金、化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法。

背景技術(shù)

氧化鋁粉體，具有高熔點(diǎn)、高硬度、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，作為耐磨球、耐蝕襯底等在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，但氧化鋁粉體大多從鋁土礦中提取，早期人們采用拜耳法生產(chǎn)，因?yàn)槠渖a(chǎn)工藝流程簡單，能耗低，但此種方法要求鋁土礦中硅鋁比為8，然而我國大多數(shù)鋁土礦的硅鋁比在3-7之間，且多為一水硬鋁石，故采用拜耳法提取受到一定的局限性，在近期的研究中陸續(xù)出現(xiàn)了許多方法，如硫酸直接浸取法、氟氨助溶法、硫酸鋁銨法、石灰石燒結(jié)自粉化法、堿石灰燒結(jié)法、碳酸鈉焙燒法、酸堿聯(lián)合法等，每種方法都有其實(shí)用價值，但同時也存在著許多亟待解決的問題，如提取出來的氧化鋁中雜質(zhì)含量較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法，提取的氧化鋁含雜質(zhì)低，純度高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法，其包括如下步驟：

(1)將鋁土礦研磨均勻并進(jìn)行灼燒；

(2)將灼燒后的鋁土礦與濃硫酸按比例混合，加熱攪拌，自然冷卻后沉降分離得浸出液；

(3)向浸出液中加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液；

(4)向鋁酸鈉溶液中加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液；

(5)將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液；

(6)將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液充分混合制得硫酸鋁銨溶液并置于加熱裝置中加熱，加熱溫度為10℃～50℃，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1～5，之后在硫酸鋁銨溶液中添加分子篩并進(jìn)行攪拌，添加量為0.05g/l～0.25g/l，攪拌時間為10min～60min，當(dāng)混合液里產(chǎn)生晶膜時取出并進(jìn)行冷卻；

(7)分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結(jié)晶，再烘干；

(8)將硫酸鋁銨晶體置于馬弗爐中升溫至900℃～1400℃，煅燒0.5～2小時，之后冷卻制得氧化鋁。

在步驟(6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩之前，在分子篩中加入稀硫酸并進(jìn)行攪拌，然后用去離子水清洗1次～5次。

在分子篩中加入稀硫酸的濃度為0％～14.68％。

在分子篩中加入稀硫酸的濃度為3.87％。

在步驟(6)中所述分子篩的添加量為0.1g/l。

本發(fā)明的分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，有效去除硫酸鋁銨晶體中的鐵雜質(zhì)，脫除率達(dá)到90.56％，使得加工出的氧化鋁純度更好；第二，加工過程更加高效；第三，由于活性炭是具有較強(qiáng)吸附能力的物質(zhì)；具有合理的發(fā)達(dá)的毛細(xì)管孔隙結(jié)構(gòu)，這些孔隙結(jié)構(gòu)可以對溶液中的金屬離子產(chǎn)生吸附作用，所以對鐵離子以外的金屬離子同樣可脫除；第四，降低了生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種分子篩吸附雜質(zhì)提取高純氧化鋁的方法，其包括如下步驟：

(1)將鋁土礦研磨均勻并進(jìn)行灼燒；灼燒2～5小時；

(2)將灼燒后的鋁土礦與濃硫酸按比例混合，加熱攪拌，自然冷卻后沉降分離得浸出液；鋁土礦與濃硫酸的比例為1:1.5，濃硫酸的濃度為90％，攪拌時間為1小時；

(3)向浸出液中加入氫氧化鈉溶液，靜置除去不容物得鋁酸鈉溶液；

(4)向鋁酸鈉溶液中加入濃硫酸并混合均勻得硫酸鋁溶液；

(5)將氨水與濃硫酸按比例混合反應(yīng)制得硫酸銨溶液；氨水和濃硫酸按2:1的比例混合；

(6)將冷卻的硫酸鋁溶液與硫酸銨溶液充分混合制得硫酸鋁銨溶液并置于加熱裝置中加熱，加熱溫度為10℃～50℃，控制硫酸鋁銨溶液的pH值為1～5，之后在硫酸鋁銨溶液中添加分子篩并進(jìn)行攪拌，添加量為0.05g/l～0.25g/l，攪拌時間為10min～60min，當(dāng)混合液里產(chǎn)生晶膜時取出并進(jìn)行冷卻；

(7)分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結(jié)晶，再烘干；

(8)將硫酸鋁銨晶體置于馬弗爐中升溫至900℃～1400℃，煅燒0.5～2小時，之后冷卻制得氧化鋁。

在步驟(6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加分子篩之前，在分子篩中加入稀硫酸并進(jìn)行攪拌，然后用去離子水清洗1次～5次。