[发明专利]一种氧化铝制备的常压精脱硅法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝的制备领域，更具体的说是涉及一种氧化铝制备的常压精脱硅法。

背景技术

在工业生产中，采用主要成分为Al₂O₃、SiO₂的煤矸石作为制备氢氧化铝的原材料是较为常见的做法，将煤矸石中的硅元素脱除才可得到较为纯净的氧化铝，煤矸石或其他低品矿常温常压加少许熟石灰或生石灰后烧结，产生的水合石榴石，可以达到氧化铝中SiO₂百分比含量在0.8％以下，但有些特殊行业往往要求使用的氧化铝SiO₂质量百分比含量不能超过0.08％，所以在进行粗脱硅后还要进行精脱硅才能得到符合要求的氧化铝产品，目前国际国内采用的高温高压精脱硅技术，温度要求在245—264摄氏度，压力要求在21个大气压，其原理为：采用高压煮硅法来进行脱硅，即在高压设备中，将含有硅杂质的铝溶液加热至245—264摄氏度，使得溶液中的硅变成二氧化硅晶体，然后过滤出二氧化硅晶体即可将硅脱除，这样的生产方法存在以下缺点：(1)采用的加压设备就耗费高达7000万-1亿元人民币，成本高昂；(2)脱硅时需要加压，还要将温度加热至245—264摄氏度，能源消耗大，严重降低了经济价值。

发明内容

本发明提供一种氧化铝制备的常压精脱硅法，以解决现有技术中除硅设备昂贵、能源消耗大的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种氧化铝制备的常压精脱硅法，包括如下步骤：

(1)将含有硅杂质的铝酸钠溶液加入常压溶出桶中，将溶出桶的温度控制在30-90摄氏度，边搅拌边加入脱硅剂、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持续搅拌3-5小时；

(2)反应完成后将反应液冷却至室温后过滤，滤出杂质。

更优的，所述脱硅剂为有机脱硅剂，所述脱硅剂的加入量为5-10g/L铝酸钠溶液。

更优的，所述有机脱硅剂为水杨酸钠、邻苯二甲酸二钠的一种或两种。

更优的，所述生石灰/熟石灰的质量比为1:1-1:4。

更优的，所述生石灰/熟石灰的加入量为50-100g/L铝酸钠溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在30-90摄氏度下，铝酸钠溶液的硅杂质与生石灰/熟石灰混合粉末发生反应，形成不溶于水的硅酸钙，溶液在常压下即可实现该温度，故而无需加压提升溶液温度，在常压下即可进行精脱硅，极大地减少了除硅设备的成本，其次对温度的要求不高，能源消耗降低，节约了大量的能源，故而本发明既减少了设备的投入，又降低了能耗；脱硅剂对硅酸钙的聚合沉淀有促进作用,故而使得铝酸钠溶液的硅杂质充分被沉淀下来，从而得到的氧化铝产品中SiO₂百分比含量不超过0.02％，达到国际一级品标准。

具体实施方式

本发明的应用原理、作用与功效，通过如下实施方式予以说明。

实施例1

一种氧化铝制备的常压精脱硅法，包括如下步骤：

(1)将含有硅杂质的铝酸钠溶液加入常压溶出桶中，将溶出桶的温度控制在30-90摄氏度，边搅拌边加入脱硅剂、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持续搅拌3小时；

(2)反应完成后将反应液冷却至室温后过滤，滤出杂质。

本实施例中，水合石榴石中SiO₂百分比含量为0.7％，将50Kg水合石榴石溶成50L的铝酸钠溶液，铝酸钠溶液中硅的浓度为7g/L，生石灰/熟石灰的质量比为1：1，加入量为5Kg,脱硅剂采用邻苯二甲酸二钠，加入量为500g，铝酸钠溶液的硅杂质与生石灰/熟石灰混合粉末发生反应，形成不溶于水的硅酸钙，邻苯二甲酸二钠对硅酸钙的聚合沉淀有促进作用,故而使得铝酸钠溶液的硅杂质充分被沉淀下来，过滤后母液结晶得到的氧化铝中SiO₂的质量百分比含量为0.012-0.02％。

实施例2

一种氧化铝制备的常压精脱硅法，包括如下步骤：

(1)将含有硅杂质的铝酸钠溶液加入常压溶出桶中，将溶出桶的温度控制在30-35摄氏度，边边搅拌边加入脱硅剂、生石灰/熟石灰混合粉末，然后持续搅拌3小时；

(2)反应完成后将反应液冷却至室温后过滤，滤出杂质。