專利名稱：高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，涉及一種氫氧化鋁生產(chǎn)方法，特別涉及用于生產(chǎn)人造石的氧化鋁或砂狀氧化鋁需要的高強(qiáng)度、大顆粒氫氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
用于生產(chǎn)人造石或砂狀氧化鋁的氧化鋁生產(chǎn)過程，要求產(chǎn)生粒度較大、強(qiáng)度氫氧化鋁。目前，特別是由于電解鋁生產(chǎn)的環(huán)保及節(jié)能的需要，對(duì)氧化鋁的性質(zhì)，提出了嚴(yán)格的要求。粒度較大、強(qiáng)度較好的砂狀氧化鋁取代粉狀、中間狀氧化鋁是今后發(fā)展的趨勢(shì)。
國際上砂狀氧化鋁晶種分解技術(shù)，一是以美國和加拿大鋁業(yè)公司為首的低濃度低苛性比值的鋁酸鈉溶液砂狀氧化鋁晶種分解技術(shù)，該分解技術(shù)主要以三水鋁石為原料生產(chǎn)砂狀氧化鋁時(shí)采用。其分解原液氧化鋁濃度100～115g/l、苛性比值為1.45～1.6；分解工藝條件為分解初溫65～80℃、分解時(shí)間30～50小時(shí)、分解率40％～45％、溶液產(chǎn)出率45～60g/L-AI2O3；其產(chǎn)品＞44μm的粒級(jí)含量為90％；該技術(shù)的特點(diǎn)是溫度高、分解時(shí)間短、晶種添加量相對(duì)較小，但產(chǎn)出率較低。二是以瑞鋁和法鋁為首的高濃度鋁酸鈉溶液砂狀氧化鋁晶種分解技術(shù)，瑞鋁生產(chǎn)砂狀氧化鋁晶種分解技術(shù)的主要特點(diǎn)是兩段降溫，種分分附聚段與長大段。種子需分級(jí)。一級(jí)為產(chǎn)品；二級(jí)為細(xì)種子，加入附聚段；三級(jí)為粗種子，加入長大段。精液NK為150～155g/l、苛性比值為1.55。產(chǎn)品粒度均勻，強(qiáng)度大，磨損指數(shù)為12～17％。法鋁生產(chǎn)砂狀氧化鋁晶種分解技術(shù)的主要特點(diǎn)是一段降溫分解技術(shù)。種子在分解前一次加入，精液一次降溫至初溫60℃左右開始分解，直至結(jié)束。精液NK為165g/l左右、苛性比值為1.55。產(chǎn)出率為75kg/m3以上。所得產(chǎn)品粒度不很均勻，磨損系數(shù)高為24％左右。
中國87101379.7號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種堿石灰燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)過程中采用連續(xù)攪拌分解生產(chǎn)砂狀氧化鋁工藝。其分三個(gè)工序以砂狀氫氧化鋁做晶種進(jìn)行鋁酸鈉精制液的種子攪拌分解，分解后漿液進(jìn)行過濾和洗滌，氫氧化鋁焙燒。該發(fā)明得主要技術(shù)特征為，種子攪拌分解過程在串聯(lián)種分槽系列內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，砂狀氫氧化鋁晶種用攪拌碳酸化分解法制備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種工藝流程簡單、生產(chǎn)上易于實(shí)現(xiàn)、具有較好得經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的以一水硬鋁石為原料、堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁生產(chǎn)過程中高強(qiáng)度、大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，其特征在于其種分過程為將燒結(jié)法精制液經(jīng)板式熱交換器降溫至50℃-60℃后，與從沉降底流槽送來的氫氧化鋁種子漿液連續(xù)送入串聯(lián)的機(jī)械攪拌分解槽系列的第一槽，晶種比為1-3，分解第一槽溶液苛性比值為2.0-2.2，第一槽的內(nèi)的漿液從槽頂部的溜槽連續(xù)流入第二個(gè)種分槽，并以同樣的方式依次流入以后的各分解槽，分解停留時(shí)間為70-7 2小時(shí)，分解率為5 5％；完成分解后，漿液通過泵送入旋流器及三級(jí)沉降槽進(jìn)行分級(jí)、沉降，較細(xì)級(jí)的氫氧化鋁顆粒返回種分第一槽做晶種，較粗顆粒氫氧化鋁漿液進(jìn)行液固分離與洗滌，經(jīng)過干燥制得高強(qiáng)度、大顆粒氫氧化鋁產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法，其串聯(lián)分解槽系列由3-6個(gè)槽組成。
本發(fā)明分解第一槽的溫度控制在55±5℃是本發(fā)明的核心。鋁酸鈉溶液分解過程晶粒附聚常常發(fā)生在較細(xì)的晶種之間，附聚物由于多種因素的影響雖然可使顆粒粒度變粗，往往機(jī)械強(qiáng)度較差。因此，在種分過程中減少附聚物存在是解決氫氧化鋁強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，一般來說，在溶液過飽和度相同的條件下，溫度提高，附聚速度常數(shù)顯著提高，有利于附聚，低溫可減少晶粒附聚推動(dòng)力，對(duì)晶粒附聚不利。
本發(fā)明分解第一槽的苛性比值控制在2.0-2.2是由于在種分過程中減少附聚物存在是解決氫氧化鋁強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，一般來說，堿濃度提高，即鋁酸鈉溶液苛性比值提高，附聚速度常數(shù)顯著降低，不利于晶粒附聚。
采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的氫氧化鋁分解初期的鋁酸鈉溶液苛性系數(shù)高，大于1.7，系統(tǒng)的溫度低，分解開始溫度低，采用自身產(chǎn)品循環(huán)作為晶種，流程簡單。產(chǎn)品-20μm小于2％，-45μm小于5％，氫氧化鋁破損系數(shù)小于15％。
具體實(shí)施例方式
高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，采用燒結(jié)法精制液為原料，其氧化鋁含量105-110g/l，苛性比值αK為1.50-1.55，溫度80℃-90℃。其過程是將燒結(jié)法精制液經(jīng)兩級(jí)板式熱交換器降溫至50℃-60℃后，與從三級(jí)沉降底流槽送來的氫氧化鋁種子漿液連續(xù)送入串聯(lián)的機(jī)械攪拌分解槽系列的第一槽，晶種比為1-3，分解第一槽溶液苛性比值為2.0-2.2，分解槽內(nèi)采用機(jī)械攪拌使固體顆粒呈懸浮狀態(tài)，第一槽的內(nèi)的漿液從槽頂部的溜槽連續(xù)流入第二個(gè)種分槽，并以同樣的方式依次流入以后的各分解槽。串聯(lián)分解槽系列由3-6個(gè)槽組成。鋁酸鈉精制液在分解槽系列的分解停留時(shí)間為72小時(shí)。分解率為55％。完成分解后的漿液由最末一個(gè)種分槽通過泵送入旋流器及三級(jí)沉降槽的分級(jí)、沉降，細(xì)氫氧化鋁顆粒返回種分第一槽做晶種，較粗顆粒氫氧化鋁漿液通過料漿泵送入水平帶式過濾機(jī)進(jìn)行液固分離與洗滌，經(jīng)過漿式干燥、微波干燥制得高強(qiáng)度、大顆粒氫氧化鋁產(chǎn)品。該技術(shù)工藝流程簡單，生產(chǎn)上易于實(shí)現(xiàn)，具有較好得經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
實(shí)施例1分解用工業(yè)鋁酸鈉溶液，其成分為氧化鋁含量105g/l，苛性比值1.52，A/S為680，晶種比1.0，分解首槽溫度50℃，分解末槽溫度50℃，分解首槽漿液苛性比值2.0，分解時(shí)間70小時(shí)，氧化鋁分解率55％。分解氫氧化鋁產(chǎn)品平均粒徑D(50)74μm，磨損系數(shù)10％。
實(shí)施例2分解用工業(yè)鋁酸鈉溶液，其成分為氧化鋁含量105g/l，苛性比值1.52，A/S為680，晶種比1.8，分解首槽溫度55℃，分解末槽溫度50℃，分解首槽漿液苛性比值2.1，分解時(shí)間72小時(shí)，氧化鋁分解率55％。分解氫氧化鋁產(chǎn)品平均粒徑D(50)75μm，磨損系數(shù)9.5％。
實(shí)施例3分解用工業(yè)鋁酸鈉溶液，其成分為氧化鋁含量105g/l，苛性比值1.52，A/S為680，晶種比3，分解首槽溫度60℃，分解末槽溫度50℃，分解首槽漿液苛性比值2.2，分解時(shí)間72小時(shí)，氧化鋁分解率54％。分解氫氧化鋁產(chǎn)品平均粒徑D(50)76μm，磨損系數(shù)10.5％。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，其特征在于其種分過程為將燒結(jié)法精制液經(jīng)板式熱交換器降溫至50℃-60℃后，與從沉降底流槽送來的氫氧化鋁種子漿液連續(xù)送入串聯(lián)的機(jī)械攪拌分解槽系列的第一槽，晶種比為1-3，分解第一槽溶液苛性比值為2.0-2.2，第一槽的內(nèi)的漿液從槽頂部的溜槽連續(xù)流入第二個(gè)種分槽，并以同樣的方式依次流入以后的各分解槽，分解停留時(shí)間為70-72小時(shí)，分解率為55％；完成分解后，漿液通過泵送入旋流器及三級(jí)沉降槽進(jìn)行分級(jí)、沉降，較細(xì)級(jí)的氫氧化鋁顆粒返回種分第一槽做晶種，較粗顆粒氫氧化鋁漿液進(jìn)行液固分離與洗滌，經(jīng)過干燥制得高強(qiáng)度、大顆粒氫氧化鋁產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，其特征在于其串聯(lián)分解槽系列由3-6個(gè)槽組成。
全文摘要
高強(qiáng)度大顆粒氫氧化鋁晶種分解方法，涉及一種氫氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)。其種分解過程為將燒結(jié)法精制液降溫至50℃－60℃后，在第一槽加入晶種比為1的氫氧化鋁種子，溶液苛性比值為2.0－2.2，漿液從槽頂部的溜槽連續(xù)流入以后的各分解槽，分解停留時(shí)間為70－72小時(shí)，分解率為55％；完成分解。本發(fā)明的方法初期的鋁酸鈉溶液苛性系數(shù)高，系統(tǒng)的溫度低，采用自身產(chǎn)品循環(huán)作為晶種。產(chǎn)品－20μm小于2％，－45μm小于5％，破損系數(shù)小于15％，工藝流程簡單，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。
文檔編號(hào)C01F7/00GK1597523SQ20041003793
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者熊維平, 婁東民, 武福運(yùn), 吳長河, 劉偉, 程裕國, 李太昌, 王永紅, 劉國紅, 劉焦萍, 劉祥民, 劉亞平, 薛曉成, 楊燕, 徐力峰 申請(qǐng)人:中國鋁業(yè)股份有限公司