[其他]在兩種狀態引入晶種以生產大顆粒氧化鋁的工藝

無效

• 申請號: 85108237
• 申請日: 1985-11-22
• 公開（公告）號: CN1006221B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發明（設計）人: 莫里斯·維里爾
• 申請（專利權）人: 皮奇尼鋁公司
• 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

使用分級罐組兩次種晶從拜耳法鋁酸鈉以高產率生產大顆粒氧化鋁的工藝，有下述三步：聚結步驟引入含Ｎａ₂Ｏ１１０～１７５克／升的過飽和液，種晶量為２０～１２０克／升，溫度６５～８０℃；第二步選擇性地保留罐中形成的大顆粒使干固體含量為３００～８００克／升，在本步取出全部產品氫氧化鋁：在稱作消耗溶液的第三步種晶量為４００～８００克／升懸浮液，即固體含量為４８０～１２００克／升液體，在本步末層將液體與細顆粒分離，部分細顆粒洗滌后作為第一步的晶種，另一部分作為本步驟晶種。

本發明涉及從用堿和鋁土礦反應的拜耳法（Bayer）生產的堿金屬鋁酸鹽的過飽和溶液，用在兩種狀態引入晶種的方法使氫氧化鋁沉淀，高效率地生產大顆粒氧化鋁的工藝所產小于45微米的氧化鋁顆粒不超過10%。

在專門文獻中廣泛敘述的拜耳（Baycy）過程是生產氧化鋁的基本過程，氧化鋁可由熔融電解法變成鋁。在拜耳過程中，利用氫氧化鈉溶液在加熱條件下處理鋁土礦，并由此引起氧化鋁溶解并且生成鋁酸鈉過飽和溶液。未反應的礦渣構成的固相紅泥分離之后，用以后稱為“晶種”的氫氧化鋁在鋁酸鈉過飽和溶液中普遍播種晶，從而引起氫氧化鋁（Al（OH）₃）沉淀。

用堿和鋁土礦反應的拜耳法生產氫氧化鋁，在工業上有若干變異方法，通常分為兩大類，一類被稱為歐式法，另一類是美式法。

在歐式法中，是在分解有很高濃度的苛性Na₂O的鋁酸鈉溶液的操作過程中實現氫氧化鋁的沉淀;在每升被分解的鋁酸鈉溶液中有130～170克的Na₂O。在要分解的鋁酸鈉溶液中，苛性Na₂O的濃度的表示法是以克/每升的形式表示Na₂O的總量，即包括鋁酸鈉的形式也包括氫氧化鈉的形式。

按照這樣的工藝，作為晶種，大約350克/升～600克/升的氫氧化鋁的懸浮量引到要分解的鋁酸鈉溶液中，溶液進行分解的溫度不超過55℃。此方法能高效率地生產氧化鋁，每升鋁酸鈉溶液中可獲得80克氧化鋁。但是按此方法生成的氫氧化鋁一般是細顆粒，目前認為經焙燒所得到的氧化鋁的性質對電解有妨礙，因為它產生粉末。

在美式法中，用分解低苛性Na₂O濃度的鋁酸鈉水溶液實現氫氧化鋁的沉淀，每升要分解的鋁酸鈉溶液中不超過110克的Na₂O。一定數量的氫氧化鋁作為晶種引入鋁酸鈉溶液中，所用數量少于歐式法大約每升被分解的鋁酸鹽溶液中含100～200克;比較起來美式法分解時的溫度較高，例如70℃。所有這些操作條件的應用，使得用美式法生產的氫氧化鋁的顆粒尺寸比用歐式法生產的顆粒尺寸大;并且生成的大顆粒，經分類焙燒后所得到的氧化鋁屬于“粗砂”狀態，其顆粒尺寸能滿足用熔融電解法生產鋁的需要。但由于相反效果，上述美式操作條件使得產量比歐式法降低很多，生產粗砂狀態氧化鋁時，一般在每升鋁酸鹽溶液中獲得50克左右的Al₂O₃。曾試圖用降低分解溫度和在被分解的鋁酸鈉溶液中投入更多數量的Al（OH）₃作為晶種方法來增加生產效率，其結果不再產生粗砂狀氧化鋁顆粒，而得到較小顆粒的氧化鋁。

這方面的大量文獻證實，長期以來已經根據歐式法和美式法進行了許多努力，試圖得到一種生產大顆粒尺寸氫氧化鋁的工藝，同時保持歐式法的高生產效率。

先前發表的工藝中，一些屬于在分解的開始就投入全部晶種，實例是美國專利3607113號，和3649184號以及我們的專利申請FR-A-2529877號，但大多數工藝是分二次引入晶種，即在分解的開始使用少部分晶種，而余下的部分晶種在約6～24小時內添加。本發明屬于在兩種狀態引入晶種類型的工藝。

首次提出在兩種狀態引入晶種方法的是美國專利USA-2657978號，其目的是使大顆粒氫氧化鋁的產率提高，其過程包括分兩次引進氫氧化鋁作為晶種，第一次引進恰當數量的晶種以滿足生產大顆粒晶體的需要，而第二次引進不同量的新晶種。但此方法的結果，只是稍微提高了產率，因此在工業生產上并不十分理想。