[發明專利]泡沫分離脫除鋁酸鈉溶液中有機物的方法

有效

• 申請號: 202010112032.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111217384B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 劉桂華;李小斌;齊天貴;彭志宏;周秋生;吳鵬
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01F7/47
• 分類號: C01F7/47;C01F7/02
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 李崇章

本發明公開了一種泡沫分離脫除鋁酸鈉溶液中有機物的方法，具體為：加入界面吸附調整劑，將含有機物的鋁酸鈉溶液在30℃～100℃下起泡，使鋁酸鈉溶液中的有機物富集在泡沫中；泡沫分離后，將鋁酸鈉溶液中有機物排出。本發明可實現溶液中有機物脫除率40％以上，減少或平衡拜耳法生產氧化鋁時溶液中有機物量，具有溶液中有機物脫除效率高、投資少、成本低和應用前景廣闊等特點。

技術領域

本發明涉及一種鋁冶金技術領域，具體涉及一種泡沫分離脫除鋁酸鈉溶液中有機物的方法。

背景技術

在拜耳法生產氧化鋁的過程中，鋁土礦中大量的有機物和生產過程添加的部分有機物(如絮劑、消泡劑、助濾劑、減水劑等)會進入鋁酸鈉溶液中，溶液經長期循環后，鋁酸鈉溶液中總有機物碳(TOC)可達40g/L。這些有機物會導致氧化鋁產出率降低、產品質量下降、堿耗升高、產生異味和產生大量泡沫等。因而，從鋁酸鈉溶液中脫除有機物一直是氧化鋁產業界迫切需要解決的技術難題。

鋁酸鈉溶液中有機物可分為高分子量有機物、中等分子量有機物和低分子量有機物。其中中高分子量有機物在濃堿、高溫下分解或降解，最終會生成低分子量有機物或碳酸鈉。旨在脫除溶液中有機物，針對上述不同有機物的特點，先后開發了氧化法、燃燒法、沉淀法、吸附法、結晶法、海水法、石灰苛化法、膜法過濾和離子交換法等方法。目前，已工業應用的方法有﹕燃燒法、海水法和石灰苛化法等。燃燒法雖可高效脫除各種有機物，但成本高；海水法雖工藝流程簡單，但堿和氧化鋁損耗高、脫除有機物效率低；石灰苛化法可高效脫除草酸鈉，但屬末端脫除有機物的方法，無法消除中高分子量有機物對生產的嚴重負面影響。因此，迄今仍沒有高效的脫除中高分子量有機物方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于，針對鋁酸鈉溶液有機物脫除效率低、針對性差、成本高等問題，提供了一種高效率、低成本的脫除鋁酸鈉溶液中有機物的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種泡沫分離脫除鋁酸鈉溶液中有機物的方法，包括以下步驟：

S1、將含有機物的鋁酸鈉溶液在30℃～100℃下起泡，使所述鋁酸鈉溶液中的有機溶劑富集在泡沫中；

S2、泡沫分離，將鋁酸鈉溶液中有機物排出。

上述的方法，進一步的，所述S1中所述鋁酸鈉溶液堿濃度Na₂O_K40～280g/L，溶液苛性比αk1.4～3.2。

上述的方法，進一步的，所述S1中，所述S1中，在所述鋁酸鈉溶液添加界面吸附調整劑后，再進行起泡。

上述的方法，進一步的，所述界面吸附調整劑為腐殖酸鈉、葡萄酸鈉、酒石酸鈉、甘露醇、聚乙二醇和草酸鈉中的一種或多種。

上述的方法，進一步的，所述S1中所述添加劑的加入量為2～50ppm。

上述的方法，進一步的，所述S1中所述起泡時間為5～60min(生產中有大量泵，自動產生大量泡沫，不需氣泡發生器)。

上述的方法，進一步的，所述方法還包括：

S3、將所述泡沫繼續在30～100℃下起泡，分離所述泡沫得到二段分離泡沫。

上述的方法，進一步的，所述方法還包括：

S4、將所述二段分離泡沫繼續在30～100℃下起泡，分離所述泡沫得到三段分離泡沫。

本申請的創造性在于：

在研究如何脫除鋁酸鈉溶液中有機物時，發明人研究發現：

(1)中等分子量有機物(碳鏈C6～C15)主要以羧酸鹽的形式存在鋁酸鈉溶液中，具有較強的表面活性，在30℃～100℃間，Na₂O40g/L的鋁酸鈉溶液中易起泡，泡沫穩定性好。