[发明专利]铝溶胶的连续化制备方法

说明书

本发明针对现有技术中铝溶胶制备存在的问题，提供一种铝溶胶的连续化制备方法，包括以下步骤：（1）铝酸钠溶液和二氧化碳气体在气液连续反应器内连续反应；（2）反应所得原始浆料进行固液分离，固液分离后得到一级沉淀；（3）将所得一级沉淀连续输出至连续化浆机内，所述连续化浆机包括化浆槽，所述化浆槽内通入除盐水，进行化浆洗涤；（4）再次进行固液分离，固液分离后得到二级沉淀；若二级沉淀满足铝溶胶产品的纯度要求，则直接输出为铝溶胶产品，否则将所述二级沉淀返回至步骤（3），循环往复进行步骤（3）和（4），直至满足铝溶胶产品的纯度要求。本发明能够实现连续反应、连续分离、连续洗涤，能够大幅提升产能和自动化程度。

技术领域

本发明属于铝溶胶制备技术领域，具体涉及铝溶胶的连续化制备方法。

背景技术

铝溶胶是带正电的水合氧化铝微细粒子均匀分散在水中的胶体溶液。铝溶胶的化学分子式为a(Al₂O₃•nH₂O)·bH_x·cH₂O，其中：Al2O3·nH2O为水合氧化铝，Hx为胶溶剂，系数：ba、c、n。铝溶胶具有胶粘性、触变性、易分散性、水溶可逆性、悬浮性、带正电性、吸附性、稳定性等特性，目前，铝溶胶在工业上被广泛用作催化剂粘结剂和水处理絮凝剂。铝溶胶的制备方法多种多样，常用的制备方法主要有：金属铝法、有机醇盐水解法、电解法、无机盐原料法和粉体分散法等，其中，无机盐原料法是生产成本最低的方法。

金属铝法：安全隐患大，容易出现冒罐、闪爆等问题，设备使用周期较短。在生产过程中要不断搅拌、升温、降温等，操作条件较为复杂，能耗很高，而且反应设备容积小导致产能低。

US4028216最早详细介绍了金属铝溶胶的制备方法，此法工艺流程简单，易于操作，但是由于该方法是由氢氧化铝电解制得铝溶胶，因而生产成本太高，需要消耗大量的电能，同时在制备的过程中产生的氢气也带来了安全隐患，并且使用的盐酸会腐蚀设备。

有机醇盐水解法可以制得纯度高、比表面积大、粒径分布均匀的溶胶。此方法适用于制备纯度要求高的氧化铝粉体。但是，此方法制备过程中的最大困难是原料对水敏感，水解反应非常迅速，容易形成沉淀，并且原料价格昂贵、易燃、有毒、不易保存，给工业化带来困难。

CN1177653A报道了采用电解法来制备铝溶胶，此法通过以低电压大电流的电化学方法合成聚合氯化铝，采用价格低廉的普通阴离子膜，降低了产品的制备成本，比较环保。但是，电解水耗能过大，初始费用高(重复单元中需要电极)，可能产生氯气，存在安全隐患。

粉体分散法制备氧化铝溶胶省去了水解步骤，过程简单，且原料均为工业产品，便于储存，易于实现工业化。但是，原料中的SB粉价格贵，原料中常含有杂质，制备的铝溶胶的纯度相对较低。

发明内容

本发明针对现有技术中铝溶胶制备存在的问题，提供一种铝溶胶的连续化制备方法，连续反应、连续分离、连续洗涤，能够大幅提升产能和自动化程度。

本发明采用如下技术方案：

铝溶胶的连续化制备方法，包括以下步骤：

（1）将铝酸钠溶液加入到气液连续反应器内，然后通入二氧化碳气体进行反应，所述二氧化碳气体的进气速度以反应终点的出料pH值为准，且所述反应终点的出料pH值为9-12；

（2）达到反应终点要求时，所述气液连续反应器连续输出所得原始浆料至一级离心机内进行固液分离，固液分离后得到一级沉淀和一级废水；一级废水可直接排出；

（3）将所得一级沉淀连续输出至连续化浆机内，所述连续化浆机包括化浆槽，所述化浆槽内通入除盐水，所述一级沉淀在除盐水的作用下在所述化浆槽内搅拌分散形成一级浆料；