[發明專利]一種新型誘導析晶制備納米晶勃姆石的方法

有效

• 申請號: 201610022743.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105731507A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 許榮輝;李洛利;肖民樂
• 申請（專利權）人: 洛陽三睿寶納米科技有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 狄干強

技術領域

本發明涉及一種新型誘導析晶制備納米晶勃姆石的方法。

背景技術

拜耳法是由拜耳在1889～1892年提出而得名的。100多年來它已經有了許多改進，但仍然習慣地沿用著拜耳法這個名詞。拜耳法在處理低硅鋁土礦，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時，流程簡單，作業方便，產品質量高，其經濟效果遠非其它方法所能媲美。拜耳法流程為：鋁礦石經堿處理，制得鋁酸鈉漿液，分離得赤泥和鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液經晶種分解分離得氫氧化鋁和母液，氫氧化鋁熔燒制得氧化鋁。

目前，全世界生產的Al₂O₃和Al(OH)₃，有90%以上是用拜耳法生產的。拜耳法包括兩個主要過程，一項是Na₂O和Al₂O₃分子比為1.8的鋁酸鈉溶液在常溫下，只要添加Al(OH)₃作晶種，不斷攪拌，溶液中的Al₂O₃便可以呈Al(OH)₃徐徐析出，直到其中Na₂O和Al₂O₃的分子比提高到6為止。這也就是鋁酸鈉溶液的晶種分解過程；另一項是已經析出大部分Al(OH)₃的溶液，在加熱時，又可以溶出鋁土礦中的Al₂O₃水合物，這也就是利用種分母液溶出鋁土礦的過程。

目前，拜耳法氧化鋁中間產物種分技術，是采用的三水鋁石（即Al(OH)₃）作為晶種對其進行誘導析晶，工業生產氫氧化鋁依賴于拜耳法生產設備，而拜耳法生產設備動輒數十億元的投資，往往使得產品改進工作望而卻步。此外，傳統拜耳法制得的中間產物Al(OH)₃分解溫度低（140°C開始分解），且為微米級尺寸，不適宜作為填料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種新型誘導析晶制備納米晶勃姆石的方法。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：一種新型誘導析晶制備納米晶勃姆石的方法，以納米晶勃姆石作為晶種，以偏鋁酸鈉溶液溶液作為誘導析晶母液，將二者混合后，加熱至90~150℃，保溫15~60h，制得誘導析晶產物，將誘導析晶產物至少提純一次，制得顆粒尺寸為20~30nm的納米晶勃姆石。

本發明的誘導析晶方法可以循環利用，亦即上述誘導析晶步驟循環多次，亦即得到的尺寸增大的納米晶勃姆石循環作為晶種繼續進行誘導析晶，最后得到的納米晶勃姆石的顆粒尺寸為20納米到幾百納米。

優選方式之一，納米晶勃姆石作為晶種的制備方法為：將鋁鹽溶液和苛性堿溶液按照Al³⁺/OH^–=1/4~1/3的摩爾比進行混合，攪拌均勻后轉入高壓反應釜中，高壓反應釜以5~10℃/h的升溫速率升溫至105~160℃，并保溫1~10h即可。其中，鋁鹽溶液為AlCl₃·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O或Al₂(SO₄)₃·18H₂O，苛性堿溶液為NaOH或KOH溶液；其中，鋁鹽溶液濃度為0.5mol/L~飽和溶液，苛性堿溶液濃度為1mol/L~飽和溶液。即納米晶勃姆石晶種可以不經過提純步驟，直接以固液混合體形式作為晶種。