[发明专利]一种拜耳法生产氧化铝过程中提取钾的方法

说明书

本发明涉及一种拜耳法生产氧化铝过程中提取钾的方法，属于拜耳法氧化铝生产技术领域。本发明以NaB(C₆H₅)₄溶液为沉淀剂加入到拜耳法生产氧化铝过程中含钾离子的溶液中，在温度100℃以下搅拌反应60～200min，钾离子以KB(C₆H₅)₄的形式析出，固液分离，固体洗涤得到KB(C₆H₅)₄，KB(C₆H₅)₄煅烧得到K₂O和B₂O₃，B₂O₃制备NaB(C₆H₅)₄；液体蒸发浓缩后返回拜耳法系统。本发明通过添加四苯硼钠引入[B(C₆H₅)₄]^‑，[B(C₆H₅)₄]^‑与溶液中的K⁺反应得到KB(C₆H₅)₄沉淀，利用价值较低的NaB(C₆H₅)₄提取出拜耳法生产过程中的钾用以制备钾肥，B₂O₃制备NaB(C₆H₅)₄循环利用。

技术领域

本发明涉及一种拜耳法生产氧化铝过程中提取钾的方法，属于拜耳法氧化铝生产技术领域。

背景技术

随着铝工业的发展，高品位铝土矿日益减少，铝土矿的铝硅比逐渐减小，矿石成分越来越复杂；部分地区使用的铝土矿中含钾的矿石比重增大，其中的钾随着矿石浸出带入拜耳法氧化铝体系，随着循环次数的增加，拜耳法循环母液中的钾通过氧化钾的形式富集，致使部分企业循环母液中钾含量已经超过75g/L。氧化钾的增多会使生产的氧化铝中的钾含量增加，使氧化铝质量下降，从而导致下游电解铝过程中电解质体系变得复杂、电解质体系初晶温度降低、电导率降低，使电解能耗增高、电解槽寿命降低，严重影响到电解铝企业的正常生产，控制拜耳法氧化铝中的钾含量已经变得刻不容缓。

目前，从循环母液中提取氧化钾的方法主要是加入碳酸盐、硫酸盐和硝酸盐再经过多次蒸发和降温结晶利用溶解度差异获得对应的钾盐。比如，从拜耳法生产氧化铝的循环母液中提取硝酸钾的方法中，应用了硝酸钠在强碱性铝酸钠溶液体系置换硝酸钾的反应，其机理是硝酸钾硝酸钠在低温下的溶解度差异显著，同时强的碱性又大幅度降低盐类的溶解度，为高效提取钾离子奠定基础，通过冷冻制备粗盐顺利实现了以低价物(硝酸钠)换取高价物(硝酸钾)的价值提升功能，钾的一次性结晶率大于75％，硝酸根残留小于10g/l，对拜耳法溶液影响极小，同时硝酸钾钠不存在复盐，后续钾盐的提纯比较容易。而这些方法均存在流程长、操作复杂、主要在高钾含量下提取等缺点。

发明内容

本发明针对现有技术中拜耳法生产氧化铝过程中钾回收困难的问题，提出了一种拜耳法生产氧化铝过程中提取钾的方法，通过添加四苯硼钠引入[B(C₆H₅)₄]^-，[B(C₆H₅)₄]^-与溶液中的K⁺反应得到KB(C₆H₅)₄沉淀，利用价值较低的NaB(C₆H₅)₄提取出拜耳法生产过程中的钾用以制备钾肥，B₂O₃制备NaB(C₆H₅)₄循环利用。本发明具有操作简单、对拜耳法影响小、钾含量较低的情况下也能提取的特点。