[發明專利]一種氫氧化鋁的制備裝置和制備方法

在審

• 申請號: 201810099542.7
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108455640A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 許學斌;陳婕;胡劍;洪景南;李運改;王娜
• 申請（專利權）人: 大唐國際發電股份有限公司高鋁煤炭資源開發利用研發中心
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本發明提供一種氫氧化鋁的制備裝置和制備方法，制備裝置包括反應單元、過濾單元、加熱單元和溫度控制單元，所述反應單元用于對鋁酸鈉溶液進行碳酸化反應，所述加熱單元用于加熱所述反應單元，所述溫度控制單元用于控制所述反應單元的反應溫度，所述過濾單元用于過濾所述反應單元中的反應液得到氫氧化鋁；所述反應單元包括N個反應釜，4≤N≤6且為整數，第i個反應釜的出口與第i+1個反應釜的溶液入口連通，1≤i≤N?1且為整數。本發明能夠對以粉煤灰為原料生產的低濃度鋁酸鈉溶液進行連續碳分，得到粒度分布均勻的氫氧化鋁產品。

技術領域

本發明涉及氫氧化鋁制備技術，尤其涉及一種氫氧化鋁的制備裝置和制備方法，屬于高鋁粉煤灰提取技術。

背景技術

近年來，國內一些高校和研究院所開始進行高鋁粉煤灰提取氧化鋁研究，其中燒結法提取氧化鋁的研究成果已經成功實現工業化。但由于燒結熟料中，氧化鋁含量較低，溶出后的鋁酸鈉溶液中氧化鋁的濃度較低，為60g/L-100g/L，遠低于目前鋁土礦燒結法生產氧化鋁的鋁酸鈉濃度120g/L，氧化鋁濃度低導致產品氫氧化鋁的粒度很難控制。

2NaAl(OH)₄+CO₂＝2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃

在氧化鋁行業中，一般對氫氧化鋁產品粒度分布采用-15μm、-20μm、-45μm、+150μm、D50粒級所占質量百分數表示，特別是-45μm是冶金級氧化鋁的標準之一，一般要求-45μm控制在12％以下。產品粒度對氧化鋁在電解時影響較大，若產品粒度均勻，電解時流動性會較好，粒度不均勻，流動性能差，電耗較高。

發明內容

本發明提供一種氫氧化鋁的制備裝置和制備方法，能夠以粉煤灰為原料生產的低濃度鋁酸鈉溶液進行連續碳分，得到粒度分布均勻的氫氧化鋁產品，對于企業提產降耗具有重大意義。

本發明提供一種氫氧化鋁的制備裝置，包括反應單元、過濾單元、加熱單元和溫度控制單元，所述反應單元用于對鋁酸鈉溶液進行碳酸化反應，所述加熱單元用于加熱所述反應單元，所述溫度控制單元用于控制所述反應單元的反應溫度，所述過濾單元用于過濾所述反應單元中的反應液得到氫氧化鋁；

所述反應單元包括N個反應釜，4≤N≤6且為整數，第i個反應釜的出口與第i+1個反應釜的溶液入口連通，1≤i≤N-1且為整數。

如上所述的氫氧化鋁的制備裝置，其中，每個所述反應釜還包括二氧化碳入口和熱介質入口，所述二氧化碳入口用于接收二氧化碳，所述熱介質入口與所述加熱單元連通。

如上所述的氫氧化鋁的制備裝置，其中，所述溫度控制單元包括N個溫度子控制單元。

如上所述的氫氧化鋁的制備裝置，其中，所述溫度子控制單元為水冷器。

本發明還提供一種氫氧化鋁的制備方法，其中，利用上述任一所述的裝置實施，包括如下步驟：

1)向具有反應液的反應釜中通入二氧化碳，并在預設溫度下進行預設時間的碳酸化反應，得到次級反應液，其中，所述反應釜為N個依次連通的反應釜中的一個；4≤N≤6且為整數；

2)將所述次級反應液通入下一個反應釜，并將所述次級反應液作為所述下一個反應釜的反應液而進行下一次所述碳酸化反應；

3)重復上步驟1-步驟2)直至得到所述N個依次連通的反應釜中最后一個反應釜的次級反應液，并將所述次級反應液過濾得到氫氧化鋁。

所述反應釜為N個依次連通的反應釜中的第一個，通入所述反應釜中的反應液為鋁酸鈉溶液，所述鋁酸鈉溶液中，氧化鋁的濃度為60-85g/L。

如上所述的氫氧化鋁的制備方法，其中，所述預設溫度為60-95℃，所述預設時間為50-90min。