[其他]用脫除草酸鈉的方法純化貝爾循環中的鋁酸鈉溶液

無效

• 申請號: 85105494
• 申請日: 1985-07-18
• 公開（公告）號: CN85105494B
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 簡·法布里;埃里克·拉瓦勞;弗朗克斯·尼科拉斯
• 申請（專利權）人: 皮奇克鋁公司
• 主分類號: C01F7/46
• 分類號: C01F7/46;C01F7/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘,陳季壯

本項發明的內容涉及一種用沉淀草酸鈉純化堿性溶液的方法，該溶液最好是Bayer循環中鋁酸鈉溶液分解形成的堿性溶液，該方法借助于加入一種合適的試劑，引起草酸鹽已經存在的過飽和狀態發生去穩定化作用。

Bayer法在專門文獻中做了詳細的描述，且為熟諳此項工藝的人們所熟知。它是生產氧化鋁的基本方法，后者則將通過熔融電解質轉變成金屬鋁。在Bayer法中用濃度適宜的氫氧化鈉水溶液加熱處理鋁礬土礦，這樣使氧化鋁溶解并形成鋁酸鈉的過飽和溶液，將沒被化學浸取的殘存礦渣（紅泥漿）組成的固相分離后，在過飽和的鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁微粒做晶種，以便使氫氧化鋁沉淀。

將氧化鋁含量降低了的鋁酸鈉溶液濃縮并加入氫氧化鈉以恢復到適合于浸取礦石的濃度之后再循環到該方法的化學浸取階段。

可是，當氧化鋁以鋁酸鈉狀態溶解的同時，由化學浸取得來的過飽和的鋁酸鈉溶液含有鈉鹽形式的有機物質，其中草酸鹽是有機物質中最麻煩的一個成份。

Bayer過程中這些有機雜質在鋁酸鈉溶液中的積累成為該方法的主要缺點，熟諳此種技術的人們早就設法而且現在仍在設法克服這些缺點。

Bayer法的缺點，特別是與Bayer溶液中草酸鈉的積累相聯系的缺點是由這樣的事實造成的，即達到臨界過飽和的程度時，草酸鹽以細針形態沉淀在氫氧化鋁晶種上。另一方面，由于細針狀的草酸鹽也實際上對氫氧化鋁的沉淀起晶種作用，這樣就引起細顆粒的數目過量增加，以致于不能在鋁酸鈉分解過程中進行有效地控制。

溶液中的草酸鈉在于其臨界過飽和的閾值時，便發生自發沉淀。這個閾值隨溶液的性質而改變，該閾值還隨溶液中未降解的有機物質的含量按比例增高。

Glever在“Bayer法鋁釩土有機化學某些特性：草酸鈉腐殖酸鹽相互作用（SomeaspectsofthechemistryofbauxiteorganicontheBayerprocess：theSooliumoxalatehumateinteraction），ICSOBA-1983”，一文中詳細地描述了上述現象，在高溫下（t＞200℃）化學浸取腐殖質含量高的鋁釩土的操作中這種現象特別明顯，其中由于有機物降解作用的結果，草酸鹽比例很快增高，而臨界過飽和的閾值卻正因為有機物的降解作用比較低。

上述草酸鈉沉淀現象影響氫氧化鋁沉淀的物理化學性質，還引起其他的效應，例如，使生產的氧化鋁晶體粒徑在大范圍內變化或增加氧化鋁顆粒的脆性。在使用氧化鋁通過電解法生產金屬鋁方面，這可能表現出重要的缺點。

因此，在工業規模生產氧化鋁的操作中，必須控制或者最好是避免在分解階段因草酸鈉的沉淀對氫氧化鋁的沾污。

第一種方法是熟諳該項工藝的人們周知的，它包括用石灰處理，洗滌Bayer循環生產的氫氧化鋁水溶液，以鈣鹽形式來沉淀存在的草酸鹽，使其自生產循環中脫除出去，草酸鹽含量降低了的洗滌水溶液用于再循環。

為熟諳該工藝的人們所熟知的此法的另一種形式進而包括洗滌一部分氫氧化鋁晶種和用石灰處理洗滌“晶種”的水溶液。

此類方法只可能限制草酸鈉沾污的程度，不過只要由這些方法生產的和電解操作所需的氧化鋁具有一種灰泥狀的性質，從熟知此項工藝的人們的觀點來看，這類方法還是令人滿意的。

可是，今天電解槽工藝的發展要求粒徑規則并且具有良好的機械強度的砂質氧化鋁，熟悉該項工藝的人們知道所有這些品質是難以用上面所介紹的處理方法達到的。

為了達到上述這樣的性質，要求阻止草酸鈉沉淀在氫氧化鋁晶種上。其次維持待分解的鋁酸鈉溶液中草酸鈉濃度低于它的臨界過飽和值也是必不可少的。

在Bayer循環中，為了限制Bayer溶液中草酸鈉溶解的量已經提出了各種各樣的方法。在美國專利No3.899，571和歐洲專利No0.013，407中公開的一個方法包括處理這樣的Bayer溶液，此溶液相對于草酸鈉平衡條件下的溶解度來說是過飽和的，（例如來自分解階段的已經濃縮或未經濃縮的鋁酸鈉濃度已經降低了的溶液）處理是通過引入一個再循環的草酸鈉晶種而使溶液中草酸鈉沉淀，且得到無水草酸鈉溶解平衡時的濃度。

在一個固液分離步驟之后，將純化溶液再引入Bayer循環中。固體草酸鈉的一部分用以制備晶種的懸浮體系，其它部分則自循環中除去。

僅管此法提供通過加入晶種引起草酸鈉的沉淀，是具有吸引力的途徑，然而這個方法具有某些缺點使其難于在工藝規模中實現。