[發明專利]活性炭吸附雜質提取高純氧化鋁的方法

有效

• 申請號: 201410814542.2
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104591245A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 陳廷益;劉衛;謝雅典;陳輝林;路文
• 申請（專利權）人: 貴州師范大學
• 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事務所 52105
• 代理人: 劉洪貴

技術領域

本發明屬于冶金、化工生產技術領域，具體是一種活性炭吸附雜質提取高純氧化鋁的方法。

背景技術

氧化鋁粉體，具有高熔點、高硬度、化學穩定性好等優點，作為耐磨球、耐蝕襯底等在工業生產中得到廣泛應用，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，因為其生產工藝流程簡單，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出現了許多方法，如硫酸直接浸取法、氟氨助溶法、硫酸鋁銨法、石灰石燒結自粉化法、堿石灰燒結法、碳酸鈉焙燒法、酸堿聯合法等，每種方法都有其實用價值，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含量較高。

發明內容

針對上述現有技術中的不足之處，本發明旨在提供一種活性炭吸附雜質提取高純氧化鋁的方法，提取的氧化鋁含雜質低，純度高。

為解決上述技術問題，本發明活性炭吸附雜質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活性炭并進行攪拌，添加量為2.5g/l～22.5g/l，攪拌時間為10min～60min，當混合液里產生晶膜時取出并進行冷卻；

(7)分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結晶，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活性炭并進行攪拌，添加量為10g/l，攪拌時間為30min。

在步驟(6)中所述的硫酸鋁銨溶液中添加活性炭之前，在活性炭中加入稀硫酸并進行攪拌，然后用去離子水清洗1次～5次。

在活性炭中加入稀硫酸的濃度為0％～14.68％。

在活性炭中加入稀硫酸的濃度為7.61％，然后用去離子水清洗2次。

本發明的分子篩吸附雜質提取高純氧化鋁的方法具有以下優點：第一，有效去除硫酸鋁銨晶體中的鐵雜質，脫除率達到91.78％，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吸附能力的物質；具有合理的發達的毛細管孔隙結構，這些孔隙結構可以對溶液中的金屬離子產生吸附作用，所以對鐵離子以外的金屬離子同樣可脫除；第四，降低了生產成本，提高經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明活性炭吸附雜質提取高純氧化鋁的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本發明的一種活性炭吸附雜質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活性炭并進行攪拌，添加量為2.5g/l～22.5g/l，攪拌時間為10min～60min，當混合液里產生晶膜時取出并進行冷卻；

(7)分離出硫酸鋁銨晶體并將其烘干，重結晶，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。