一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法
【專利摘要】本發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，然后持續攪拌3小時；(2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。本發明中，在30?90攝氏度下，鋁酸鈉溶液的硅雜質與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，溶液在常壓下即可實現該溫度，在常壓下即可進行精脫硅，極大地減少了除硅設備的成本，其次對溫度的要求不高，能源消耗降低；脫硅劑對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用,得到的氧化鋁產品達到國際一級品標準。
【專利說明】
一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法
技術領域
[0001]本發明涉及氧化鋁的制備領域，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】
[0002]在工業生產中，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，產生的水合石榴石，可以達到氧化鋁中S12百分比含量在0.8%以下，但有些特殊行業往往要求使用的氧化鋁S12質量百分比含量不能超過0.08%，所以在進行粗脫硅后還要進行精脫硅才能得到符合要求的氧化鋁產品，目前國際國內采用的高溫高壓精脫硅技術，溫度要求在245—264攝氏度，壓力要求在21個大氣壓，其原理為:采用高壓煮硅法來進行脫硅，即在高壓設備中，將含有硅雜質的鋁溶液加熱至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，這樣的生產方法存在以下缺點:(I)采用的加壓設備就耗費高達7000萬-1億元人民幣，成本高昂；(2)脫硅時需要加壓，還要將溫度加熱至245—264攝氏度，能源消耗大，嚴重降低了經濟價值。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，以解決現有技術中除硅設備昂貴、能源消耗大的問題。
[0004]為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:
[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，然后持續攪拌3-5小時；
[0007](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0008]更優的，所述脫硅劑為有機脫硅劑，所述脫硅劑的加入量為5-10g/L鋁酸鈉溶液。
[0009]更優的，所述有機脫硅劑為水楊酸鈉、鄰苯二甲酸二鈉的一種或兩種。
[0010]更優的，所述生石灰/熟石灰的質量比為1:1-1:4。
[0011 ] 更優的，所述生石灰/熟石灰的加入量為50-100g/L鋁酸鈉溶液。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:在30-90攝氏度下，鋁酸鈉溶液的硅雜質與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，溶液在常壓下即可實現該溫度，故而無需加壓提升溶液溫度，在常壓下即可進行精脫硅，極大地減少了除硅設備的成本，其次對溫度的要求不高，能源消耗降低，節約了大量的能源，故而本發明既減少了設備的投入，又降低了能耗;脫硅劑對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，從而得到的氧化鋁產品中S12百分比含量不超過0.02%，達到國際一級品標準。
【具體實施方式】
[0013]本發明的應用原理、作用與功效，通過如下實施方式予以說明。
[0014]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0017](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0018]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.012-0.02%。
[0019]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0022](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0023]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.018%。
[0024]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0027](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0028]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.016%。
[0029]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0032](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0033]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.015%。
[0034]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0037](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0038]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.012%。
[0039]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0042](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0043]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，水楊酸鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為 0.014%。
[0044]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0047](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0048]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.016%。
[0049]實施例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，然后持續攪拌3小時；
[0052](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0053]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.013%。
[0054]實施例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，然后持續攪拌5小時；
[0057](2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。
[0058]本實施例中，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與生石灰/熟石灰混合粉末發生反應，形成不溶于水的硅酸鈣，鄰苯二甲酸二鈉對硅酸鈣的聚合沉淀有促進作用，故而使得鋁酸鈉溶液的硅雜質充分被沉淀下來，過濾后母液結晶得到的氧化鋁中S12的質量百分比含量為0.013%。
[0059]如上所述即為本發明的實施例。本發明不局限于上述實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下做出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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，然后持續攪拌3-5小時； (2)反應完成后將反應液冷卻至室溫后過濾，濾出雜質。2.如權利要求1所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述脫硅劑為有機脫硅劑，所述脫硅劑的加入量為5-10g/L鋁酸鈉溶液。3.如權利要求2所述的一種氧化鋁制備的常壓精脫硅法，其特征在于:所述有機脫硅劑為水楊酸鈉、鄰苯二甲酸二鈉的一種或兩種。4.如權利要求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/熟石灰的質量比為I: 1-1:4。5.如權利要求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】C01F7/14GK106044817SQ201610676728
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日
【發明人】馬承麟
【申請人】青川天隆新材料開發有限責任公司