一種工業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法
【專利摘要】一種工業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，步驟為：將工業(yè)氧化鋁原料、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100:(3～10):(3～8)投放于容器內(nèi)，同時(shí)添加相應(yīng)的水，充分混合后得到帶有Cl-的工業(yè)氧化鋁；將帶有Cl-的工業(yè)氧化鋁進(jìn)行煅燒；將煅燒得到的工業(yè)氧化鋁冷卻到室溫后，在超聲波場條件下進(jìn)行酸洗脫鈉；將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水洗滌1～2h，洗到pH=7.0，洗滌溫度60～90℃，烘干后獲得含鈉為0.0002～0.0005%的氧化鋁。本發(fā)明解決了工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)中氧化鋁中鈉無法有效脫除、應(yīng)用范圍狹窄等技術(shù)障礙，為工業(yè)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)保證其產(chǎn)品純度以及低成本穩(wěn)定化生產(chǎn)提供了簡單有效的新途徑。
【專利說明】一種エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氧化鋁生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及ー種エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會(huì)所使用的エ業(yè)氧化鋁粉末絕大部分是以鋁土礦作為原料，采用傳統(tǒng)拜耳法エ藝生產(chǎn)的。但其 由于沒能有效凈化鋁酸鈉中的雜質(zhì)而導(dǎo)致產(chǎn)出的氧化鋁純度較低。眾多研究者在拜耳法傳統(tǒng)エ藝的基礎(chǔ)上，對凈化鋁酸鈉以及對結(jié)晶后獲得的氧化鋁脫鈉進(jìn)行改良。通過控制結(jié)晶溫度、攪拌速度等條件，控制氫氧化鋁結(jié)晶析出的速度，避免異常晶核的形成同時(shí)減少雜質(zhì)以夾雜的形式進(jìn)入氫氧化鋁內(nèi)。氫氧化鋁經(jīng)焙燒轉(zhuǎn)型后獲得純度較好的エ業(yè)氧化鋁。但終究沒能解決エ業(yè)氧化鋁中鈉含量過高的問題。
[0003]由于エ業(yè)氧化鋁鈉含量高，絕大部分都是直接作為原料用于電解鋁的生產(chǎn)中，附加值低，經(jīng)濟(jì)效益差。長時(shí)間的使用也會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)中氟化鈉與氟化鋁的比例失衡，導(dǎo)致電解槽溫度過高，影響正常生產(chǎn)的同時(shí)增加了氟化鋁的消耗。エ業(yè)氧化鋁中鈉含量高的問題制約著其在其他領(lǐng)域內(nèi)的使用。拜耳法生產(chǎn)エ業(yè)氧化鋁具有原料來源廣、成本低、過程無污染以及處理量大等優(yōu)點(diǎn)。但由于エ業(yè)氧化鋁中鈉無法有效去除，無法具備高純氧化鋁優(yōu)越的光、熱、磁、以及機(jī)械性能，國內(nèi)只能使用醇鹽法以及熱解法等方法生產(chǎn)高純氧化鋁，這些方法流程長，能耗大，過程控制苛刻，無法滿足エ業(yè)的發(fā)展需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述存在的不足，本發(fā)明提供一種エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，解決了エ業(yè)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)中氧化鋁中鈉無法有效脫除、應(yīng)用范圍狹窄等技術(shù)障礙，為エ業(yè)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)保證其產(chǎn)品純度以及低成本穩(wěn)定化生產(chǎn)提供了簡單有效的新途徑。
[0005]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，包括下述步驟:
1、將エ業(yè)氧化鋁原料、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100:(3~10): (3~8)投放于容器內(nèi)，同時(shí)按エ業(yè)氧化鋁與水的質(zhì)量比例為100: (15~25)添加相應(yīng)的水，充分混合后得到帶有Cl—的エ業(yè)氧化鋁；
2、將帶有Cr的エ業(yè)氧化鋁進(jìn)行高溫煅燒；
3、將煅燒得到的エ業(yè)氧化鋁冷卻到室溫后，在超聲波場條件下進(jìn)行酸洗脫鈉，所用的鹽酸濃度15~25 g/L，氯化銨5~15/L，液固質(zhì)量比為(3~6):1，超聲波的強(qiáng)度為70~140Hz ；
4、將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水洗滌I~2h，洗到pH=7.0，洗滌溫度60~90°C，烘干后獲得含鈉為0.0002~0.0005%的氧化鋁。
[0006]作為進(jìn)ー步優(yōu)選方案:
步驟(1)中，采用的エ業(yè)氧化鋁原料按質(zhì)量比純度為96~99%，Na含量大于0.4%。
[0007]步驟(2)中，煅燒溫度在3~6h內(nèi)升溫到1100~1300°C溫度，保溫2~5h ;使其中的鈉生成氯化鈉同時(shí)氯化鈉發(fā)生分解脫離エ業(yè)氧化鋁，達(dá)到脫鈉。[0008]步驟(3)中，進(jìn)行兩次酸洗脫鈉。
[0009]步驟(4)中，物料用純水重復(fù)洗滌3次，每次洗滌時(shí)間0.5 h。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干:
本發(fā)明以エ業(yè)氧化鋁作為原料采用添加氯離子的方法，通過高溫煅燒、酸洗-超聲波脫鈉等處理獲得超低鈉含量的氧化鋁。解決了エ業(yè)氧化鋁有效脫鈉就能使其應(yīng)用到更加廣闊的領(lǐng)域中，増加其附加值、滿足エ業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)階段我國エ業(yè)氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的競爭力相對于國外來說都比較低下。因此獲得高效、簡單的エ業(yè)氧化鋁脫鈉エ藝，不但可以解決氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)氧化鋁附加值低下以及經(jīng)濟(jì)效益差的問題，提高企業(yè)競爭力，降低生產(chǎn)成本，而且對我國氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展將具有不小的推動(dòng)作用。
[0011]本發(fā)明エ藝簡單，采用的原料價(jià)格低廉并且來源廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的エ藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一
I)稱取エ業(yè)氧化鋁100g，エ業(yè)氧化鋁、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100:3:3投放于容器內(nèi)，同時(shí)添加相應(yīng)的水，エ業(yè)氧化鋁與水的質(zhì)量比為100:15，并充分混合，混合后放入剛玉坩堝內(nèi)。
[0014]2)將放入混合好后的エ業(yè)氧化鋁的剛玉坩堝放入電爐內(nèi)煅燒，煅燒溫度1100°C，保溫2h，自然冷卻到室溫。
[0015]3)將煅燒后的エ業(yè)氧化鋁在超聲波場下進(jìn)行洗滌處理，除去殘留在エ業(yè)氧化鋁中的Na、Ca、Mg等元素，鹽酸濃度為15g/l，超聲波的功率為70 Hz，氯化銨5/L，液固質(zhì)量比3:1,洗滌溫度60°C，洗滌兩次后過濾獲得脫鈉氧化鋁。
[0016]4)將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水重復(fù)洗滌3次，洗到pH=7.0，毎次洗滌時(shí)間0.5 h，洗滌溫度70°C，烘干后樣品經(jīng)過分析證實(shí)氧化鋁中鈉含量0.00025%。
[0017]實(shí)施例二
I)稱取エ業(yè)氧化鋁100g，エ業(yè)氧化鋁、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100:4:4投放于容器內(nèi)，同時(shí)添加相應(yīng)的水，エ業(yè)氧化鋁與水的質(zhì)量比例為100:18，并充分混合，混合后放入剛玉坩堝內(nèi)。
[0018]2)將放入混合好后的エ業(yè)氧化鋁的剛玉坩堝放入電爐內(nèi)煅燒，煅燒溫度1200°C，保溫2.5h，自然冷卻到室溫。
[0019]3)將煅燒后的エ業(yè)氧化鋁在超聲波場下進(jìn)行洗滌處理，除去殘留在エ業(yè)氧化鋁中的Na、Ca、Mg等元素。鹽酸濃度為18g/l，超聲波的功率為80 Hz，氯化銨10/L，液固質(zhì)量比5:1洗滌溫度70°C，洗滌兩次后過濾獲得脫鈉氧化鋁。
[0020]4)將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水重復(fù)洗滌3段，洗到pH=7.0，毎次洗滌時(shí)間0.5 h，洗滌溫度75°C，烘干后樣品經(jīng)過分析證實(shí)氧化鋁中鈉含量0.00032%。
[0021]實(shí)施例三I)稱取エ業(yè)氧化鋁100g，エ業(yè)氧化鋁、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100:5:5投放于容器內(nèi)，同時(shí)添加相應(yīng)的水，エ業(yè)氧化鋁與水的質(zhì)量比為100:20，并充分混合，混合后放入剛玉坩堝內(nèi)。
[0022]2 )將放入混合好后的エ業(yè)氧化鋁的剛玉坩堝放入電爐內(nèi)煅燒，煅燒溫度:1300 0C，保溫3h，自然冷卻到室溫。
[0023]3)將煅燒后的エ業(yè)氧化鋁在超聲波場下進(jìn)行洗滌處理，除去殘留在エ業(yè)氧化鋁中的Na、Ca、Mg等元素。鹽酸濃度為25g/l，超聲波的功率為90 Hz，氯化銨15/L，液固質(zhì)量比為6:1洗滌溫度80°C，洗滌兩次后過濾獲得脫鈉氧化鋁。
[0024]4)將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水重復(fù)洗滌3段，洗到pH=7.0，毎次洗滌時(shí)間0.5 h，洗滌溫度8`5°C，烘干后樣品經(jīng)過分析證實(shí)氧化鋁中鈉含量0.00018%。
【權(quán)利要求】
1.一種エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，包括下述步驟:(1)將エ業(yè)氧化鋁原料、鹽酸及氯化銨按質(zhì)量比100: (3~10): (3~8)投放于容器內(nèi)，同時(shí)按エ業(yè)氧化鋁與水的質(zhì)量比例為100: (15~25)添加相應(yīng)的水，充分混合后得到帶有Cr的エ業(yè)氧化鋁；(2)將帶有Cr的エ業(yè)氧化鋁進(jìn)行煅燒；(3)將煅燒得到的エ業(yè)氧化鋁冷卻到室溫后，在超聲波場條件下進(jìn)行酸洗脫鈉，所用的鹽酸濃度15~25 g/L，氯化銨5~15/L，液固質(zhì)量比為(3~6):1，超聲波的強(qiáng)度為70~140Hz ； (4)將酸洗-超聲波處理后的氧化鋁用純水洗滌I~2h，洗到pH=7.0，洗滌溫度60~90°C，烘干后獲得含鈉為0.0002~0.0005%的氧化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，其特征在于步驟(1)中，采用的エ業(yè)氧化鋁原料按質(zhì)量比純度為96~99%，Na含量大于0.4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，其特征在于步驟(2)中，煅燒溫度在3~6h內(nèi)升溫到1100~1300°C溫度，保溫2~5h ;使其中的鈉生成氯化鈉同時(shí)氯化鈉發(fā)生分解脫離エ業(yè)氧化鋁，達(dá)到脫鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，其特征在于步驟(3)中，進(jìn)行兩次酸洗脫鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的エ業(yè)氧化鋁高溫脫鈉的方法，其特征在于步驟(4)中，氧化鋁用純水重復(fù)洗滌3次，每次洗 滌時(shí)間0.5 h。
【文檔編號】C01F7/46GK103523812SQ201310448806
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】和曉才, 謝剛, 陳家輝, 李懷仁, 徐慶鑫, 魏可, 崔濤, 余強(qiáng), 包崇軍, 徐亞飛, 李永剛, 于站良, 李俊, 陳愚, 楊大錦, 陳加希 申請人:昆明冶金研究院