[其他]用脱除草酸钠的方法纯化贝尔循环中的铝酸钠溶液

说明书

用脱除草酸钠纯化Ｂａｙｅｒ循环中的铝酸钠溶液。一个至少使Ｂａｙｅｒ循环中部分溶液纯化的方法，该方法最好在铝酸钠分解后在溶液浓缩之前或之后开始，这一方法通过引入一种草酸钠的过饱和状态去稳定试剂使溶液中的草酸钠沉淀。该过程的特征是：加入Ｂａｙｅｒ溶液中使草酸钠沉淀的过饱和去稳定试剂是从草酸钡、草酸钙组成的试剂组中选取的。当溶液中含有降解的有机物质时，这些物质通常由高温浸取含有高比度腐殖质的铝矾土时产生的，则事先往上述溶液中加入一种高分子量的阴离子合成聚合电解质以增加纯化作用的效率。

本项发明的内容涉及一种用沉淀草酸钠纯化碱性溶液的方法，该溶液最好是Bayer循环中铝酸钠溶液分解形成的碱性溶液，该方法借助于加入一种合适的试剂，引起草酸盐已经存在的过饱和状态发生去稳定化作用。

Bayer法在专门文献中做了详细的描述，且为熟谙此项工艺的人们所熟知。它是生产氧化铝的基本方法，后者则将通过熔融电解质转变成金属铝。在Bayer法中用浓度适宜的氢氧化钠水溶液加热处理铝矾土矿，这样使氧化铝溶解并形成铝酸钠的过饱和溶液，将没被化学浸取的残存矿渣（红泥浆）组成的固相分离后，在过饱和的铝酸钠溶液中加入氢氧化铝微粒做晶种，以便使氢氧化铝沉淀。

将氧化铝含量降低了的铝酸钠溶液浓缩并加入氢氧化钠以恢复到适合于浸取矿石的浓度之后再循环到该方法的化学浸取阶段。

可是，当氧化铝以铝酸钠状态溶解的同时，由化学浸取得来的过饱和的铝酸钠溶液含有钠盐形式的有机物质，其中草酸盐是有机物质中最麻烦的一个成份。

Bayer过程中这些有机杂质在铝酸钠溶液中的积累成为该方法的主要缺点，熟谙此种技术的人们早就设法而且现在仍在设法克服这些缺点。

Bayer法的缺点，特别是与Bayer溶液中草酸钠的积累相联系的缺点是由这样的事实造成的，即达到临界过饱和的程度时，草酸盐以细针形态沉淀在氢氧化铝晶种上。另一方面，由于细针状的草酸盐也实际上对氢氧化铝的沉淀起晶种作用，这样就引起细颗粒的数目过量增加，以致于不能在铝酸钠分解过程中进行有效地控制。

溶液中的草酸钠在于其临界过饱和的阈值时，便发生自发沉淀。这个阈值随溶液的性质而改变，该阈值还随溶液中未降解的有机物质的含量按比例增高。

Glever在“Bayer法铝钒土有机化学某些特性：草酸钠腐殖酸盐相互作用（Some aspects of the chemistry of bauxite organic on the Bayer process：the Soolium oxalate humate interaction），ICSOBA-1983”，一文中详细地描述了上述现象，在高温下（t＞200℃）化学浸取腐殖质含量高的铝钒土的操作中这种现象特别明显，其中由于有机物降解作用的结果，草酸盐比例很快增高，而临界过饱和的阈值却正因为有机物的降解作用比较低。

上述草酸钠沉淀现象影响氢氧化铝沉淀的物理化学性质，还引起其他的效应，例如，使生产的氧化铝晶体粒径在大范围内变化或增加氧化铝颗粒的脆性。在使用氧化铝通过电解法生产金属铝方面，这可能表现出重要的缺点。

因此，在工业规模生产氧化铝的操作中，必须控制或者最好是避免在分解阶段因草酸钠的沉淀对氢氧化铝的沾污。

第一种方法是熟谙该项工艺的人们周知的，它包括用石灰处理，洗涤Bayer循环生产的氢氧化铝水溶液，以钙盐形式来沉淀存在的草酸盐，使其自生产循环中脱除出去，草酸盐含量降低了的洗涤水溶液用于再循环。

为熟谙该工艺的人们所熟知的此法的另一种形式进而包括洗涤一部分氢氧化铝晶种和用石灰处理洗涤“晶种”的水溶液。

此类方法只可能限制草酸钠沾污的程度，不过只要由这些方法生产的和电解操作所需的氧化铝具有一种灰泥状的性质，从熟知此项工艺的人们的观点来看，这类方法还是令人满意的。

可是，今天电解槽工艺的发展要求粒径规则并且具有良好的机械强度的砂质氧化铝，熟悉该项工艺的人们知道所有这些品质是难以用上面所介绍的处理方法达到的。