[发明专利]酸铝渣制取工业氟化铝的方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及化学工业，特别是一种用酸铝渣制取工业氟化铝的方法。

(二)背景技术：

工业氟化铝一般为白色晶体或粉末，在电解工业中作电解浴组分，用以降低熔点和提高电解质的电导率。目前，氟化铝的生产分为干法与湿法两种，但不管是哪种方法，铝元素来源于氢氧化铝或氧化铝，氟元素来源于莹石与硫酸反应产生的氟化氢。这两种方法工艺复杂、设备数量较多，尤其是干法氟化铝生产，投资大、成本高。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种用酸铝渣制取工业氟化铝的方法，它具有工艺简单、使用设备少、投资小、见效快、能够利用铝型材行业的废弃物——酸铝渣，生产出成本很低的、合格的氟化铝产品。

酸铝渣制取工业氟化铝的方法：酸铝渣中铝元素含量为AL10～20％，氟元素含量F50～60％，成分相当量ALF₃44.87％，NH₄F50.19％，(NH₄)₂SO₄及少量杂质4.94％，其特征在于：

a、粉碎，将酸铝渣干原料先用粉碎机粉碎均匀；

b、除硅铁杂质，把粉碎后的干原料盛装在容器内，加入1～30％HF-1～30％HCL的混合液，在搅拌机搅拌下进行化学反应，使硅铁杂质的化合物与HF酸、HCL酸反应生成可溶性物质而与不溶性酸铝渣分离。反应条件是温度保持常温～80℃，搅拌时间60～90分钟；

c、过滤、洗涤、烘干、研磨，用过滤器过滤使原料与母液分离，并用清水洗涤滤干，将滤干物置于120℃的烘干设备中烘1小时，再用研磨机研成粉末；

d、热分解，将粉末原料放入高温炉，在加热500～800℃下分解40～60分钟，分解完成后，取出冷却，即制得成品氟化铝。

本发明的优点是：1、可回收利用铝型材行业废弃的酸铝渣来制取工业氟化铝，在制取过程中还可以回收副产品氟化铵，利用氟化铵又可制取氢氟酸与另一种产物铵盐如氯化铵或硫酸铵，可作化肥使用，节约资源，有利于环境保护。2、工艺简单、使用设备少、投资小、见效快，与湿法生产相比，生产成本仅为湿法的1/3～1/4，有显著的经济效益。3、产品质量、性能达到国家GB4292-1999一级标准的要求。

(四)附图说明：

图1是用酸铝渣制取氟化铝的工艺流程图。

(五)具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步详细地描述：

一、酸铝渣的形成：

酸铝渣的定义：是指铝型材用化学腐蚀液进行表面酸式腐蚀后生成的固体混合物(主要含氟元素、铝元素、铵根)称为酸铝渣。

铝型材行业使用大量铝锭，掺入少量硅粉加工转化为铝型材。挤压出的铝型材表面为一层氧化铝，带有金属光泽，不美观，其表面需要用酸或碱性化学混合液进行表面腐蚀处理。近年发展起来的酸式腐蚀法处理效果很好，现在的铝型材几乎全部需要进行表面化学腐蚀处理，大多数为酸式腐蚀。酸式腐蚀是用无机酸(如硫酸、盐酸)、氟氢化铵、调整剂等化学药剂按一定比例配成溶液，铝型材放入其中进行化学表面腐蚀，经一定时间、达到一定腐蚀深度，处理即告完成。反应过程生成氟化铝、相应无机酸的铵盐及氟硅酸等，这些物质混合在一起，在特定的条件下形成更复杂的物质，随着循环使用的化学腐蚀液浓度增加，一部分固态混合物从腐蚀液中析出，通过离心过滤或压滤后，固体部分即构成酸铝渣，滤液经补充后重新进入循环。

二、酸铝渣的成分：

1、外观：酸铝渣因从溶液中析出过滤产生，呈湿状固态物，白色略带灰色，呈酸性，润湿部分试纸检出PH值为1～3，带粘性，自然干燥或烘干后为浅灰白色固体，可研磨成粉状固体。

2、化学成分：从酸铝渣产生过程中可分析出，酸铝渣是一种混合物，既含有固体物质，又含有液体物质，既包括反应产物，又包含未反应物。

用酸铝渣原料烘干后形成的干料，经过定性和定量分析，其组成(以相当量表示)如下表1：