[发明专利]一种冰晶石的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及矿物，特别指一种冰晶石的生产工艺。

背景技术

冰晶石又名氟铝酸钠或氟化铝钠，主要用作铝电解的助熔剂；也用作研磨产品的的耐磨添加剂，可以有效提高砂轮耐磨，切，削力，延长砂轮使用寿命和存储时间；铁合金及沸腾钢的熔剂，有色金属熔剂，铸造的脱氧剂，链烯烃聚合催化剂，以及用于玻璃抗反射涂层，搪瓷的乳化剂，玻璃的乳白剂,焊材的助熔剂,陶瓷业的填充剂，农药的杀虫剂等行业企业。

天然冰晶石矿储量很少，使用的冰晶石大都是人工合成的。目前，现有技术中具有两种冰晶石的制备方法，第一种湿法制备冰晶石工艺：利用萤石和硫酸反应制备氟化氢气体，然后加水稀释成氢氟酸，再将氢氧化铝浆料和纯碱溶液加入反应槽制备。第二种为干法制备冰晶石工艺：利用气态氟化氢在400-700℃反应生产氟铝酸，然后在 720℃的高温下与氯化钠或纯碱反应合成冰晶石。然而，不论是湿法还是干法合成冰晶石都存在较大的缺陷，中间物料氟化氢气体具有较强的腐蚀性和毒性，给生产设备的选材及环境保护都提出了很高的要求。因此，寻找新的冰晶石的生产方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种工艺简单，制成品性能俱佳的冰晶石的生产工艺。

本发明包括以下步骤：

1、制浆：将铝酸渣、回用水投入制浆桶搅拌制浆，回用水来源于三级沉淀池、五级沉淀池中的处理后的水通过泵提升回用。

2、反应：物料制浆后送至反应桶，往桶内通蒸汽加热至80-90℃，并加浓硫酸、卤水使反应环境pH值保持在4左右，搅拌反应1.5小时。

3、过滤水洗：反应结束后对物料进行离心分离，其中：

A、分离出的母液去硫酸铵生产用，具体如下：a、母液沉淀：冰晶石生产母液先入沉淀池，水中含少量离心过程带去的冰晶石颗粒在此沉淀回收；b、调节：沉淀后的清液入调节池调节水量和水质；c、碱化、沉淀：调节池出水入碱化池加石灰浆调pH值至11，同时反应沉淀析出水中氟离子及硫酸离子；d、氨吹脱吸附：碱化、沉淀池出水经去处沉渣、未吸收的尾气外排后，出水去废水处理；

B、分离出的固体为冰晶石粗品，再经水洗脱水后得含水量约10%的冰晶石湿品；冰晶石湿品最后经热风干燥得冰晶石产品。

C、分离出的洗涤液去制浆工序回用。

本发明工艺生产每吨冰晶石产品消耗铝酸渣1.5t、98%的硫酸0.06t、卤水3.5t和熟石灰0.534t。

本发明的优点及有益效果：

本发明工艺简单，制成品冰晶石性能优良。本发明生产出的冰晶石电解平稳，收缩较慢，分子比变化平缓，有利于电解质成分的稳定保持。阴极吸钠均匀，有利于延长电解槽寿命；电解温度合理、变化小，易于控制；挥发损失少，能有效的改善现场作业条件。本发明可大量节约氟化钠或纯碱用量，降低生产成本，使用添加方法简单，易于操作。

具体实施方式

为便于理解本发明，下面给出了本发明的几个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1：

1、制浆：将1.5t铝酸渣、适量回用水投入制浆桶搅拌制浆，回用水来源于三级沉淀池、五级沉淀池中的处理后的水通过泵提升回用。

2、反应：物料制浆后送至反应桶，往桶内通蒸汽加热至80℃，并加98%的浓硫酸0.06t、卤水3.5t使反应环境pH值保持在4左右，搅拌反应1.5小时。

3、过滤水洗：反应结束后对物料进行离心分离，分离出的母液去硫酸铵生产用。分离出的固体为冰晶石粗品，再经水洗脱水后得冰晶石湿品（约含水10%）；分离出的洗涤液去制浆工序回用。

4、冰晶石干燥：冰晶石湿品经热风干燥得冰晶石产品1t。

5、母液沉淀：冰晶石生产母液入沉淀池，水中含少量离心过程带去的冰晶石颗粒在此沉淀回收。

6、调节：沉淀后的清液入调节池调节水量和水质。调节池可接纳事故池来水。

7、碱化、沉淀：调节池出水入碱化池加0.534t熟石灰制成的石灰浆调pH值至11，同时反应沉淀析出水中氟离子及硫酸离子（对氟离子的去处效率可达95%以上，出水约为80mg/L）。