[发明专利]一种拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法

权利要求书

1.一种拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：（1）首先对拜耳法高浓度铝酸钠溶液进行净化脱色；（2）利用净化脱色后的铝酸钠溶液制备高白晶种；（3）将步骤（2）制备好的高白晶种浆液加入步骤（1）净化脱色后的高浓度铝酸钠溶液中，进行晶种分解制取高白高白氢氧化铝微粉；（4）对过滤洗涤后的高白氢氧化铝微粉进行表面改性，防止氢氧化铝微粉在干燥过程中的团聚。

2.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（1）的具体方法为：将高浓度铝酸钠溶液加热到80℃~120℃，强烈机械搅拌，向铝酸钠溶液中加入净化剂，净化剂为氧化钙、氧化镁、煅烧白云石、双氧水中的一种或几种，其中净化剂总量为5-20g/L，处理时间在0.5-3h，使溶液中的硅、铁和有机物及一些有色物质被脱除，然后，过滤分离硅渣和不溶物，得到净化脱色的铝酸钠溶液，其中吸光度小于0.30。

3.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（2）中晶种制备所用的引发剂为碳酸氢钠，配制成溶液的浓度范围为100~250g/L的悬浊液；晶种制备所用的铝酸钠溶液为经过脱色净化过的溶液，其溶液组成为Na₂O_k>110g/L、Al₂O₃>140g/L、α_k:1.40~1.68。

4.根据权利要求3所述的一种拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（2）中，按溶液的体积比V_碳酸氢钠：V_{铝酸钠溶液}=1:2~1:6向碳酸氢钠悬浊液中缓慢滴加铝酸钠溶液或碳酸钠悬浊液与铝酸钠溶液同时滴加，反应温度为30~60℃，机械搅拌，反应时间为0.5~1.5h，晶种老化时间为12~48h之间。

5.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（3）中，晶种的添加量以引发剂碳酸氢钠在铝酸钠溶液中的浓度为参照，添加量在2~10g/L之间。

6.根据权利要求1所述的一种拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（3）中，种分温度在30~60℃之间，加入晶种后强烈搅拌，种分时间在24~60h之间，分解率介于35~65%间。

7.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（3）中，可以选择性地加入非离子型表面活性剂，使其在溶液中的浓度为0.1~0.5%之间。

8.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：步骤（4）中，晶种分解结束过滤洗涤后，对氢氧化铝微粉进行洗涤，洗涤后用0.1~1%的表面活性剂，将沉淀打浆洗涤0.5h以上，过滤后，在40~100℃下进行干燥，干燥时间为0.5h以上，所述的表面活性剂为硬脂酸、硬脂酸钠、仲辛醇、曲拉通、司班中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：该工艺易与拜耳法氧化铝生产工艺嫁接，铝酸钠溶液净化脱色后的渣返回拜耳法预脱硅工序，生产高白氢氧化铝后的分解母液也返回氧化铝生产流程中。

10.根据权利要求1所述的拜尔法铝酸钠溶液制备高白氢氧化铝微粉的方法，其特征在于：（1）以拜耳法高浓度铝酸钠溶液为原料，向拜耳法铝酸钠溶液中加入净化添加剂，净化添加剂为氧化钙、氧化镁、煅烧白云石中的一种或几种，其中添加剂总量为5-20g/L，将铝酸钠溶液加热活化到80℃~120℃，机械强烈搅拌，处理时间在0.5h~3h之间，使溶液中的有色物质被添加剂吸附，然后停止脱色净化，过滤掉硅渣和不溶物，得到净化脱色的铝酸钠溶液，溶液铝硅质量比大于450，Fe₂O₃浓度小于0.03g/L，溶液中总有机碳小于0.5g/L, 在波长500nm测定时吸光度小于0.3；（2）称取一定量的碳酸氢钠做晶种引发剂，配置成浓度为100~250g/L悬浊液；将碳酸氢钠悬浊液加热到30~60℃，快速搅拌下，取一定量的经脱色净化过的铝酸钠溶液，溶液组成为Na₂O_k>110g/L、Al₂O₃>120g/L、α_k:1.40~1.68，按溶液的体积比V_碳酸氢钠：V_{铝酸钠溶液}=1:2~1:6向碳酸氢钠悬浊液中缓慢滴加铝酸钠溶液，反应时间0.5~1.5h，晶种老化时间为12~48h；（3）将老化后的晶种加入到铝酸钠溶液中进行晶种分解，加入量以碳酸氢钠浓度在3~6g/L为参照，种分温度在30~60℃之间，强烈搅拌，晶种分解过程中选择性地加入0.1~0.5%的浓度为为1~5%的非离子型表面活性剂溶液以制备形貌规则的氢氧化铝粉体，种分时间为24~60h；（4）分解结束后，过滤，洗涤氢氧化铝微粉，加入0.1~1%的表面活性剂（硬脂酸、硬脂酸钠、仲辛醇、曲拉通、司班中的一种），打浆洗涤0.5h以上，过滤，在40~100℃下进行干燥，干燥时间为1h以上，最终得到高白高白氢氧化铝微粉，其粒度在1～10μm之间，白度大于95%。