[其他]碳酸化工艺(CO2法)生产拟薄水铝石

说明书

本发明是属于生产拟薄水铝石的工艺方法。

在国内生产拟薄铝石主要采用工业Al（OH）₃再沉淀的方法。如将工业Al（OH）₃加入苛性碱溶液中反应生成铝酸钠溶液，然后加高纯酸或酸性盐中和沉淀得到拟薄水铝石。这种方法所需的铝酸钠溶液走的是氧化铝生产工艺的回头路，生产流程复杂，需要防腐蚀设备和消耗昂贵的化工原料，较难避免对环境的污染，生产规模也受到一定的限制。在有关技术文献资料中，简要介绍国外制备拟薄水铝石方法甚多，报导详细内容或工艺参数极少。我国从国外进口代号为Sb的拟薄水铝石系属有机铝水解而成，是其他生产的付产品。

本发明的目的是为了提供一种既不直接用工业Al（OH）₃作原料，也不消耗酸碱化工材料，而且能够简化流程设备，减少环境污染，容易实现大规模生产拟薄水铝石的新方法。即结合碱-石灰烧结法生产氧化铝的工艺特点，利用其中间产物-工业铝酸钠溶液和高浓度CO₂气体分别作原料和沉淀剂，采用碳酸化工艺（CO₂法）生产拟薄水铝石。

本发明的碳酸化工艺（CO₂法）生产拟薄水铝石其工艺过程包括工业铝酸钠溶液的稀释和冷却，过滤净化、成胶和老化、分离与洗涤、烘干和粉碎等工序，关键是碳酸化成胶。各工序过程及其技术参数详细叙述如下：首先将Al₂O₃浓度70～130克/升，温度70～

100℃的工业铝酸钠溶液加入蒸馏水或去离子水稀释和冷却到Al₂O₃浓度20～60克/升，温度15～45℃然后将稀释冷却溶液经过滤净化除去Al（OH）₃残渣，再通入浓度为30～15%的CO₂气体进行快速碳酸化成胶。碳酸化成胶分为间断和连续两种方式。在采用间断碳酸化成胶时，通CO₂气体速度2～8克CO₂/克Al₂O₃·小时，时间10～30分钟。采用连续碳酸化成胶时，通CO₂气体速度1～6克CO₂/克Al₂O₃·小时，碳酸化过程时间为30～90分钟。成胶以后的浆液接着加热到温度70～100℃，保温老化1～6小时，或先直接进行液固分离后在洗涤过程中加以老化。分离得到的固体用温度70～100℃的蒸馏水或去离子水洗涤1～4次，洗涤液部份返回作稀释工业铝酸钠溶液用。分离母液和剩余洗涤液送回氧化铝生产流程。最后将洗涤好的湿物料按常规烘干和粉碎方式处理而得到粉状拟薄水铝石。

本发明的碳酸化工艺（CO₂法）与其他常规生产拟薄水铝石方法相比较具有流程简化、原料方便，不需特殊设备和不浪费化工原料，废渣、废液可以返回利用，不污染环境，容易实现大规模生产等优越性。所得产品晶相纯度高，胶溶性能好，适于作粘结剂以及净化剂、干燥剂、催化剂和载体的原料。除此之外，生产成本也较低，出厂销售价格约为进口代号为Sb的拟薄水铝石或国内其他有关生产厂家的60%。这种碳酸化工艺（CO₂法）生产拟薄水铝石的方法为国内首创，在某些方面也较国外更具有独创性和优越性。

附图为具体实施例示意流程，附图详细叙述如下：首先将贮槽①内的工业铝酸钠溶液（Al₂O₃浓度90～100克/升，温度80～90℃）输送到稀释槽②中，加水（蒸馏水或去离子水或返回洗涤水）稀释

到Al₂O₃浓度35～45克/升，在稀释槽②的外壁淋水降温至稀释溶液温度25～35℃，然后稀释冷却溶液经过袋式过滤器③净化除去Al（OH）₃残渣，再进入碳酸化成胶槽④中与经气水分离器⑤和流量计⑥出来的浓度为35～45%的CO₂气体在成胶槽④内迅速反应成胶。在采用间断碳酸化成胶时，溶液从成胶槽④的顶部进入（溶液量为槽体积的0.5～0.7），CO₂气体则从底部通入，成胶后的浆液从下端侧部放出，间断碳酸化通CO₂气体速度为3.5～5.5克CO₂/克Al₂O₃·小时，时间15～25分钟。采用连续碳酸化成胶时，开始先按间断碳酸化方式成胶，浆液不放出，接着将溶液和CO₂气体同时从成胶槽④的底部连续进入，浆液满槽后由顶部连续溢出，连续碳酸化通CO₂气体速度为2～4克CO₂/克Al₂O₃·小时，溶液在槽内停留时间60～80分钟。成胶以后放出的浆液输送到老化槽⑦，用蒸汽加热到温度85～95℃，老化3～5小时，再进压滤机⑧分离和洗涤，或不在母液中老化而直接进压滤机⑧进行液固分离后，在洗涤过程中加以老化。分离得到的固体仍在压滤机⑧中用温度为85～95℃的蒸馏水或去离子水洗涤2～3次，洗涤液一部份返回到稀释槽②中作冲稀用水，分离母液和剩余的洗涤液都送回氧化铝生产调整槽⑨，由压滤机⑧卸下来的湿滤饼在蒸汽压力为2.5～3.5公斤/厘米²的烘干机⑩中干燥后经过万能粉碎机（11）粉碎通过60目，最后入干粉成品仓（12）进行包装。