[发明专利]含铬铝泥制备高纯氢氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工废弃物综合应用领域，特别涉及一种用含铬铝泥制备高纯氢氧化铝的方法。

背景技术

以铬铁矿为原料，采用纯碱焙烧法生产铬盐过程中产生大量废渣和废水，对环境污染极大。而无钙焙烧法因大大降低了排渣量，使铬渣严重污染环境的问题可从根本上得到控制，实现清洁生产。在无钙焙烧法生产铬盐过程中产生的废渣是含有大量Cr和Al化合物的含铬铝泥，生产万吨铬盐将产生约7000吨干基含铬铝泥。含铬铝泥中含有Cr(Ⅵ)，属于危险化工废弃物，在其堆放过程中会因脱水风化使其表面析出铬酸钠，遇雨溶解后渗入地下或排入河流等水源，对环境造成严重危害。同时，含铬铝泥中的Cr、Al化合物是重要的资源，若将其充分利用，不但会消除环境污染，还会减少资源浪费，促进我国铬盐工业的可持续发展，实现环境效益和经济效益的最大化。

发明内容

发明目的

本发明涉及一种用含铬铝泥制备高纯氢氧化铝的方法，其目的是对含铬铝泥进行综合利用，使其资源化，在解决环境问题的同时创造二次财富。

技术方案

一种含铬铝泥制备高纯氢氧化铝的方法，其特征在于：步骤如下：

（1）部分Cr⁶⁺回收

称取含铬铝泥，按固液比1:3～1:50加入水，加热，搅拌，使其混合均匀，过滤或离心分离，得滤饼和含Cr⁶⁺的水溶液；

（2）酸溶铝泥

取滤饼，按固液比1:3～1:50加入2～10mol/L的酸溶液，加热使其溶解，抽滤，除去不溶物，保留滤液，得含铬铝泥的酸溶液；

（3）除铁

向含铬铝泥的酸溶液中按体积比1:0.1～1:10加入萃取剂，室温振荡5～60min，静置，待溶液分层，除去油相，得除铁后的含铬铝泥酸溶液；

（4）Al(OH)₃和Cr(OH)₃混合物的制备及部分Cr⁶⁺回收

用0.5～12mol/L碱或碱性盐溶液调节含铬铝泥酸溶液的pH为4～9.5，形成Al(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀，静置0.5～24h，过滤或离心分离，收集滤液，回收部分Cr⁶⁺；洗涤滤饼，得Al(OH)₃和Cr(OH)₃混合物；

（5）Al(OH)₃和Cr(OH)₃混合物的碱溶及Cr³⁺的氧化

按固液比1︰3～1︰20向Al(OH)₃和Cr(OH)₃的混合物中加入3～12mol/L的强碱溶液，搅拌，待其完全溶解后测定溶液中Cr³⁺的浓度，加入理论需求量1.05～1.4倍的H₂O₂溶液，搅拌，当溶液中Cr³⁺的浓度为0后，加热煮沸5～20min，冷却至室温；

（6）高纯氢氧化铝的制备及部分Cr⁶⁺回收

向上述含Cr⁶⁺的铝酸盐溶液中加入Al质量0.05～1%的表面活性剂，搅拌均匀后加入2～10mol/L的酸溶液，调节溶液的pH为4～9.5，形成Al(OH)₃沉淀，过滤或离心分离，洗涤滤饼至白色，干燥，得高纯氢氧化铝；收集滤液和洗液，回收部分Cr⁶⁺。

步骤（2）中所述的酸为H₂SO₄、HNO₃、HCl中任一种。

步骤（3）中的萃取剂为TBP、Primene JMT、N1923、2号煤油中的任一种。

步骤（4）中的碱或碱性盐为尿素、KOH、NaOH、NH₃·H₂O、NaHCO₃、KHCO₃、Na₂CO₃或K₂CO₃中任一种。

步骤（5）中的强碱为KOH、NaOH中任一种或KOH、NaOH混合溶液。

步骤（6）中所述的表面活性剂为吐温80、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇600、聚乙二醇1000、聚乙二醇6000、六偏磷酸钠中任一种。