微粉氫氧化鋁制備方法及設備、該微粉氫氧化鋁與流程

本發明涉及氫氧化鋁技術領域，特別是涉及一種微粉氫氧化鋁制備方法及設備、該微粉氫氧化鋁。

背景技術：
微粉氫氧化鋁是一種環保型阻燃填料，主要應用于低煙無鹵電纜料、復合絕緣子、覆銅板、發泡材料等行業。近年來，隨著國家環保政策不斷升級和產業結構調整，國內復合絕緣子、電線電纜、電子電器、高鐵、3G/4G網絡等新興產業發展迅猛，對低煙無鹵環保阻燃劑市場需求旺盛。微粉氫氧化鋁作為性能優良的低煙無鹵環保阻燃劑，也隨之跨入了高速發展的軌道，它不僅本身是一種功能材料，而且為新材料的開發提供了廣闊的應用前景，在國民經濟許多領域有著極其重要的作用。目前，微粉氫氧化鋁的生產普遍采用在一定溫度下向鋁酸鈉溶液中加入晶種攪拌分解制備，此種工藝設備裝置簡單，生產過程易于掌握。但是，現有工藝條件采用的晶種大多是磨細的氫氧化鋁或是通過中和反應獲得的非晶態種子液，在不控制分解過程溫度的條件下制備的微粉氫氧化鋁產品粒度分布較寬、吸油率較高、氧化鈉含量較高，用戶的使用過程中普遍表現出加工性能不好，有待于進一步改善、提高。

技術實現要素：
有鑒于此，本發明提供一種微粉氫氧化鋁制備方法及設備、該微粉氫氧化鋁，應用該制備設備，以該制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁結晶發育完善，純度較高，從而更加適于實用。為了達到上述第一個目的，本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法的技術方案如下：本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法包括以下步驟：向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿；除去所述分解漿料中的鐵，得到第一中間產物；洗滌所述第一中間產物后，使其解聚，得到第二中間產物；除去第二中間產物中的水分，得到第三中間產物；打散并分級所述第三中間產物，制得所述微粉氫氧化鋁。本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法還可采用以下技術措施進一步實現。作為優選，所述鋁酸鈉溶液是采用燒結法，或者，拜耳法，或者，氫氧化鋁重溶法后，經過精濾得到的，所述鋁酸鈉溶液αK的取值范圍為1.4～1.7，所述鋁酸鈉溶液中，Na2O含量的取值范圍為90g/L～150g/L，所述鋁酸鈉溶液中，浮游物含量的取值范圍為≤0.020g/L。作為優選，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿時，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種的時機為鋁酸鈉溶液溫度的取值范圍為50℃～75℃；加入所述通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種4h～10h后，控制分解槽溫度降低到40℃～60℃；所述分解漿料出料前提溫至55℃～70℃。作為優選，除去所述分解漿料中的鐵，得到第一中間產物時，除去所述分解漿料中的鐵的方法為濕法；洗滌所述第一中間產物后，使其解聚，得到第二中間產物時，所述解聚方法為濕法。作為優選，所述通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種的粒度D50的取值范圍為2.5μm～4.5μm，晶種含量的取值范圍為150g/L～300g/L，添加量為鋁酸鈉溶液質量的0.5％～5％。作為優選，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿時，分解率的取值范圍是50％～55％。作為優選，所述除去第二中間產物中的水分，得到第三中間產物時，包括對所述第二中間產物進行液固分離洗滌，降低濾餅水分，得到脫水后的濾餅，所述濾餅中水的質量百分含量≤30％。為了達到上述第二個目的，本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備的技術方案如下：本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備包括分解槽、除鐵裝置、第一洗滌裝置、解聚裝置、除水裝置、打散與分級裝置，所述分解槽用于容置鋁酸鈉溶液和通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，使所述鋁酸鈉溶液進行變溫種分分解，得到分解漿料；所述除鐵裝置用于除去所述分解漿料中的鐵，得到第一中間產物；所述第一洗滌裝置用于洗滌所述第一中間產物；所述解聚裝置用于解聚所述經過洗滌的第一中間產物，得到第二中間產物；所述除水裝置用于除去所述第二中間產物中的水分，得到所述第三中間產物；所述打散與分級裝置用于打散并分級所述第三中間產物，制得所述微粉氫氧化鋁。本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備還可采用以下技術措施進一步實現。作為優選，所述微粉氫氧化鋁制備設備還包括溫度調節裝置，所述溫度調節裝置用于對所述分解槽的溫度進行調節。為了達到上述第三個目的，本發明提供的微粉氫氧化鋁的技術方案如下：本發明提供的微粉氫氧化鋁應用本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備，以本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到，所述微粉氫氧化鋁的參數如下：各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：≤0.008％，Na2O：0.083％～0.100％，Na2O(s)：0.006％～0.014％，SiO2：≤0.01％；白度：96.9％～98.8％；D50：1.03μm～1.35μm；附水：0.173％～0.234％；吸油量：30～35；D90：1.56μm～2.65μm。應用本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備，以本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：≤0.008％，Na2O：0.083％～0.100％，Na2O(s)：0.006％～0.014％，SiO2：≤0.01％；白度：96.9％～98.8％；D50：1.03μm～1.35μm；附水：0.173％～0.234％；吸油量：30～35；D90：1.56μm～1.35μm，并且，產品質量穩定。附圖說明通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：附圖1為本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法的步驟流程圖；附圖2為本發明提供的微粉氫氧化鋁制備裝置的連接關系示意圖；附圖3為本發明提供的微粉氫氧化鋁的電鏡照片。具體實施方式本發明為解決現有技術存在的問題，提供一種微粉氫氧化鋁制備方法及設備、該微粉氫氧化鋁，應用該制備設備，以該制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁結晶發育完善，純度較高，從而更加適于實用。為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的微粉氫氧化鋁制備方法及設備、該微粉氫氧化鋁，其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。本文中術語“和/或”，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，A和/或B，具體的理解為：可以同時包含有A與B，可以單獨存在A，也可以單獨存在B，能夠具備上述三種任一種情況。實施例1參見附圖1，本發明實施例1提供的微粉氫氧化鋁制備方法包括以下步驟：步驟S1：向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿；步驟S2：除去分解漿料中的鐵，得到第一中間產物；步驟S3：洗滌第一中間產物后，使其解聚，得到第二中間產物；步驟S4：除去第二中間產物中的水分，得到第三中間產物；步驟S5：打散并分級第三中間產物，制得微粉氫氧化鋁。以本發明實施例1提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：0.008％，Na2O：0.096％，Na2O(s)：0.01％，SiO2：0.01；白度：98.3％；D50：1.23μm；附水：0.234％；吸油量：3633；D90：1.99μm，并且，產品質量穩定。其中，鋁酸鈉溶液是采用燒結法，或者，拜耳法，或者，氫氧化鋁重溶法后，經過精濾得到的，鋁酸鈉溶液αK為1.4，鋁酸鈉溶液中，Na2O含量為90g/L，鋁酸鈉溶液中，浮游物含量的取值范圍為≤0.0.010g/L。其中，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿時，向鋁酸鈉溶液中添加β相通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種的時機為鋁酸鈉溶液溫度的取值范圍為60℃；加入氫氧化鋁晶種4h后，控制分解槽溫度降低到50℃；分解漿料出料前提溫至60℃。其中，除去分解漿料中的鐵，得到第一中間產物時，除去分解漿料中的鐵的方法為濕法；洗滌第一中間產物后，使其解聚，得到第二中間產物時，解聚方法為濕法。其中，通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種的粒度D50的取值范圍為2.5μm，晶種含量的取值范圍為150g/L，添加量為鋁酸鈉溶液質量的1％。其中，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，進行變溫種分分解，得到分解料漿時，分解率的取值范圍是52％。其中，除去第二中間產物中的水分，得到第三中間產物時，包括對第二中間產物進行液固分離洗滌，降低濾餅水分，得到脫水后的濾餅，濾餅中水的質量百分含量為28％。本實施例中，解聚是采用濕磨機實現的；之后，采用立式壓濾機進行固液分離洗滌，降低濾餅水分，濾餅經脫水后進入旋轉閃蒸干燥器，烘干進風必須經過凈化，以免在烘干過程中造成對產品造成污染。通過這種方式，可以提高產品的穩定性。實施例2參見附圖2，本發明實施例2提供的微粉氫氧化鋁制備設備包括分解槽、除鐵裝置、第一洗滌裝置、解聚裝置、除水裝置、打散與分級裝置，分解槽用于容置鋁酸鈉溶液和通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種，使鋁酸鈉溶液進行變溫種分分解，得到分解漿料；除鐵裝置用于出去分解漿料中的鐵，得到第一中間產物；第一洗滌裝置用于洗滌第一中間產物；解聚裝置用于解聚經過洗滌的第一中間產物，得到第二中間產物；除水裝置用于除去第二中間產物中的水分，得到第三中間產物；打散與分級裝置用于打散并分級第三中間產物，制得微粉氫氧化鋁。應用本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備，以本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：0.008％，Na2O：0.091％，Na2O(s)：0.008％，SiO2：0.01％；白度：97.2％；D50：1.18μm；附水：0.213％；吸油量：30；D90：1.89μm，并且，產品質量穩定。本實施例中，解聚裝置是濕磨機。本實施例中，除水裝置包括：立式壓濾機，用于進行固液分離洗滌，從而降低濾餅水分；旋轉式閃蒸干燥器，用于對經過脫水的濾餅進行干燥；烘干進風凈化裝置，用于對烘干進風進行凈化，從而避免微粉氫氧化鋁收到污染，其中，烘干進風凈化裝置可以選用現有技術中的凈化裝置，比如超濾、微濾、反滲透裝置等。此外，該制備設備還可以包括包裝裝置，用于對微粉氫氧化鋁產品進行包裝。其中，微粉氫氧化鋁制備設備還包括溫度調節裝置，溫度調節裝置用于對分解槽的溫度進行調節，使得，向鋁酸鈉溶液中添加通過鋁酸鈉溶液碳酸化分解得到的氫氧化鋁晶種的時機為鋁酸鈉溶液溫度為60℃；加入氫氧化鋁晶種4h后，控制分解槽溫度降低到50℃；分解漿料出料前提溫至60℃。本實施例中，溫度調節裝置可以設置在分解槽的控制面板上；該溫度調節裝置還可以設置在遠程PC或者手持終端上，此時，該溫度調節裝置還可以制作成一APP裝設在操作人員手機或者pad上。此外，還可以設置閾值報警裝置，一旦分解槽溫度觸發上述溫度閾值中的任何一臨界值，該閾值報警裝置即進行報警，可以通過信號燈、蜂鳴器、qq消息、短信、微信消息、語音消息等將溫度數值告知操作人員，以便操作人員隨時采取相應動作。實施例3參見附圖3，本發明實施例3提供的微粉氫氧化鋁應用本發明實施例2提供的微粉氫氧化鋁制備設備，以本發明實施例1提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到，微粉氫氧化鋁的參數如下：各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：0.008％，Na2O：0.086％，Na2O(s)：0.009％，SiO2：0.01％；白度：98.2％；D50：1.26μm；附水：0.209％；吸油量：33；D90：1.1.97μm。本發明實施例4～20應用的微粉氫鋁的制備方法與本發明實施例1或2應用的微粉氫鋁的制備方法步驟相同，但操作參數、結果參數不同；本發明實施例4～20應用的微粉氫鋁的制備設備與本發明實施例1或2應用的改性微粉氫鋁的制備設備相同，但操作參數、結果參數不同。表1實施例4～20操作參數續表1實施例4～21結果參數根據續表1所示的結果，可知，應用本發明提供的微粉氫氧化鋁制備設備，以本發明提供的微粉氫氧化鋁制備方法制備得到的微粉氫氧化鋁各組分質量百分含量分別為：Fe2O3：≤0.008％，Na2O：0.083％～0.100％，Na2O(s)：0.006％～0.014％，SiO2：≤0.01％；白度：96.9％～98.8％；D50：1.03μm～1.35μm；附水：0.173％～0.234％；吸油量：30～35；D90：1.56μm～1.35μm，并且，產品質量穩定。盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。