一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，涉及氧化鋁的制備領(lǐng)域，包括如下步驟：(1)將水合石榴石溶于水中形成含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液，再將鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在30?90攝氏度，邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；(2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。本發(fā)明中，在30?90攝氏度下，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，溶液在常壓下即可實(shí)現(xiàn)該溫度，在常壓下即可進(jìn)行精脫硅，極大地減少了除硅設(shè)備的成本，其次對(duì)溫度的要求不高，能源消耗降低；脫硅劑對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用,得到的氧化鋁產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氧化鋁的制備領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，采用主要成分為Al203、Si02的煤矸石作為制備氫氧化鋁的原材料是較為常見的做法，將煤矸石中的硅元素脫除才可得到較為純凈的氧化鋁，煤矸石或其他低品礦常溫常壓加少許熟石灰或生石灰后燒結(jié)，產(chǎn)生的水合石榴石，可以達(dá)到氧化鋁中S12百分比含量在0.8%以下，但有些特殊行業(yè)往往要求使用的氧化鋁S12質(zhì)量百分比含量不能超過0.08%，所以在進(jìn)行粗脫硅后還要進(jìn)行精脫硅才能得到符合要求的氧化鋁產(chǎn)品，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)采用的高溫高壓精脫硅技術(shù)，溫度要求在245—264攝氏度，壓力要求在21個(gè)大氣壓，其原理為:采用高壓煮硅法來進(jìn)行脫硅，即在高壓設(shè)備中，將含有硅雜質(zhì)的鋁溶液加熱至245—264攝氏度，使得溶液中的硅變成二氧化硅晶體，然后過濾出二氧化硅晶體即可將硅脫除，這樣的生產(chǎn)方法存在以下缺點(diǎn):(I)采用的加壓設(shè)備就耗費(fèi)高達(dá)7000萬-1億元人民幣，成本高昂；(2)脫硅時(shí)需要加壓，還要將溫度加熱至245—264攝氏度，能源消耗大，嚴(yán)重降低了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中除硅設(shè)備昂貴、能源消耗大的問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0006](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在30-90攝氏度，邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3-5小時(shí)；
[0007](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0008]更優(yōu)的，所述脫硅劑為有機(jī)脫硅劑，所述脫硅劑的加入量為5-10g/L鋁酸鈉溶液。
[0009]更優(yōu)的，所述有機(jī)脫硅劑為水楊酸鈉、鄰苯二甲酸二鈉的一種或兩種。
[0010]更優(yōu)的，所述生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1-1:4。
[0011 ] 更優(yōu)的，所述生石灰/熟石灰的加入量為50-100g/L鋁酸鈉溶液。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:在30-90攝氏度下，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，溶液在常壓下即可實(shí)現(xiàn)該溫度，故而無需加壓提升溶液溫度，在常壓下即可進(jìn)行精脫硅，極大地減少了除硅設(shè)備的成本，其次對(duì)溫度的要求不高，能源消耗降低，節(jié)約了大量的能源，故而本發(fā)明既減少了設(shè)備的投入，又降低了能耗;脫硅劑對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，從而得到的氧化鋁產(chǎn)品中S12百分比含量不超過0.02%，達(dá)到國(guó)際一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明的應(yīng)用原理、作用與功效，通過如下實(shí)施方式予以說明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0016](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在30-90攝氏度，邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0017](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0018]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.012-0.02%。
[0019]實(shí)施例2
[0020]一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0021](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在30-35攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0022](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0023]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.1%,將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.018%。
[0024]實(shí)施例3
[0025]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0026](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在40-45攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0027](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0028]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.1%,將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.016%。
[0029]實(shí)施例4
[0030]一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0031](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在60-65攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0032](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0033]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.015%。
[0034]實(shí)施例5
[0035]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0036](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在85-90攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0037](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0038]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.012%。
[0039]實(shí)施例6
[0040]一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0041](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在85-90攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0042](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0043]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1:1，加入量為5Kg，脫硅劑采用水楊酸鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，水楊酸鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為 0.014%。
[0044]實(shí)施例7
[0045]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0046](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在85-90攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0047](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0048]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1: 2，加入量為4Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.016%。
[0049]實(shí)施例8
[0050]一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0051 ] (I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在85-90攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3小時(shí)；
[0052](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0053]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1: 2，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.013%。
[0054]實(shí)施例9
[0055]—種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，包括如下步驟:
[0056](I)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在85-90攝氏度，邊邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌5小時(shí)；
[0057](2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。
[0058]本實(shí)施例中，水合石榴石中S12百分比含量為0.7%，將50Kg水合石榴石溶成50L的鋁酸鈉溶液，鋁酸鈉溶液中硅的濃度為7g/L，生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為1: 2，加入量為5Kg，脫硅劑采用鄰苯二甲酸二鈉，加入量為500g，鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)與生石灰/熟石灰混合粉末發(fā)生反應(yīng)，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對(duì)硅酸鈣的聚合沉淀有促進(jìn)作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質(zhì)充分被沉淀下來，過濾后母液結(jié)晶得到的氧化鋁中S12的質(zhì)量百分比含量為0.013%。
[0059]如上所述即為本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將含有硅雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液加入常壓溶出桶中，將溶出桶的溫度控制在30-90攝氏度，邊攪拌邊加入脫硅劑、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持續(xù)攪拌3-5小時(shí)； (2)反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述脫硅劑為有機(jī)脫硅劑，所述脫硅劑的加入量為5-10g/L鋁酸鈉溶液。3.如權(quán)利要求2所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述有機(jī)脫硅劑為水楊酸鈉、鄰苯二甲酸二鈉的一種或兩種。4.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述生石灰/熟石灰的質(zhì)量比為I: 1-1:4。5.如權(quán)利要求1所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述生石灰/熟石灰的加入量為50-100g/L鋁酸鈉溶液。
【文檔編號(hào)】C01F7/14GK106044817SQ201610676728
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月16日
【發(fā)明人】馬承麟
【申請(qǐng)人】青川天隆新材料開發(fā)有限責(zé)任公司