[發明專利]鋁溶膠的連續化制備方法

在審

• 申請號: 202010324511.4
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111468047A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 余凡星;俞雷
• 申請（專利權）人: 河南興浩新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00;B01J19/18;B01J4/00;B01J19/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 付艷麗

本發明針對現有技術中鋁溶膠制備存在的問題，提供一種鋁溶膠的連續化制備方法，包括以下步驟：（1）鋁酸鈉溶液和二氧化碳氣體在氣液連續反應器內連續反應；（2）反應所得原始漿料進行固液分離，固液分離后得到一級沉淀；（3）將所得一級沉淀連續輸出至連續化漿機內，所述連續化漿機包括化漿槽，所述化漿槽內通入除鹽水，進行化漿洗滌；（4）再次進行固液分離，固液分離后得到二級沉淀；若二級沉淀滿足鋁溶膠產品的純度要求，則直接輸出為鋁溶膠產品，否則將所述二級沉淀返回至步驟（3），循環往復進行步驟（3）和（4），直至滿足鋁溶膠產品的純度要求。本發明能夠實現連續反應、連續分離、連續洗滌，能夠大幅提升產能和自動化程度。

技術領域

本發明屬于鋁溶膠制備技術領域，具體涉及鋁溶膠的連續化制備方法。

背景技術

鋁溶膠是帶正電的水合氧化鋁微細粒子均勻分散在水中的膠體溶液。鋁溶膠的化學分子式為a(Al₂O₃?nH₂O)·bH_x·cH₂O，其中：Al2O3·nH2O為水合氧化鋁，Hx為膠溶劑，系數：ba、c、n。鋁溶膠具有膠粘性、觸變性、易分散性、水溶可逆性、懸浮性、帶正電性、吸附性、穩定性等特性，目前，鋁溶膠在工業上被廣泛用作催化劑粘結劑和水處理絮凝劑。鋁溶膠的制備方法多種多樣，常用的制備方法主要有：金屬鋁法、有機醇鹽水解法、電解法、無機鹽原料法和粉體分散法等，其中，無機鹽原料法是生產成本最低的方法。

金屬鋁法：安全隱患大，容易出現冒罐、閃爆等問題，設備使用周期較短。在生產過程中要不斷攪拌、升溫、降溫等，操作條件較為復雜，能耗很高，而且反應設備容積小導致產能低。

US4028216最早詳細介紹了金屬鋁溶膠的制備方法，此法工藝流程簡單，易于操作，但是由于該方法是由氫氧化鋁電解制得鋁溶膠，因而生產成本太高，需要消耗大量的電能，同時在制備的過程中產生的氫氣也帶來了安全隱患，并且使用的鹽酸會腐蝕設備。

有機醇鹽水解法可以制得純度高、比表面積大、粒徑分布均勻的溶膠。此方法適用于制備純度要求高的氧化鋁粉體。但是，此方法制備過程中的最大困難是原料對水敏感，水解反應非常迅速，容易形成沉淀，并且原料價格昂貴、易燃、有毒、不易保存，給工業化帶來困難。

CN1177653A報道了采用電解法來制備鋁溶膠，此法通過以低電壓大電流的電化學方法合成聚合氯化鋁，采用價格低廉的普通陰離子膜，降低了產品的制備成本，比較環保。但是，電解水耗能過大，初始費用高(重復單元中需要電極)，可能產生氯氣，存在安全隱患。

粉體分散法制備氧化鋁溶膠省去了水解步驟，過程簡單，且原料均為工業產品，便于儲存，易于實現工業化。但是，原料中的SB粉價格貴，原料中常含有雜質，制備的鋁溶膠的純度相對較低。

發明內容

本發明針對現有技術中鋁溶膠制備存在的問題，提供一種鋁溶膠的連續化制備方法，連續反應、連續分離、連續洗滌，能夠大幅提升產能和自動化程度。

本發明采用如下技術方案：

鋁溶膠的連續化制備方法，包括以下步驟：

（1）將鋁酸鈉溶液加入到氣液連續反應器內，然后通入二氧化碳氣體進行反應，所述二氧化碳氣體的進氣速度以反應終點的出料pH值為準，且所述反應終點的出料pH值為9-12；

（2）達到反應終點要求時，所述氣液連續反應器連續輸出所得原始漿料至一級離心機內進行固液分離，固液分離后得到一級沉淀和一級廢水；一級廢水可直接排出；

（3）將所得一級沉淀連續輸出至連續化漿機內，所述連續化漿機包括化漿槽，所述化漿槽內通入除鹽水，所述一級沉淀在除鹽水的作用下在所述化漿槽內攪拌分散形成一級漿料；