[发明专利]一种制备冰晶石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备冰晶石的方法，该方法以电解铝行业的电解质和氟铝酸铵为原料。

背景技术

冰晶石是一种碱金属的氟铝酸盐，也称氟铝酸钠，其分子式为Na₃AlF₆；天然冰晶石是单斜晶系的棱柱形结晶，无色，由于杂质的影响，常呈灰白色、淡黄色或淡红色，有时呈黑色。常成不可分割的致密块体，具有玻璃光泽。微溶于水，呈酸性反应，遇硫酸即分解。冰晶石作为一种化工产品，主要用于冶炼金属铝的助熔剂，还可作农作物的杀虫剂，搪瓷乳白剂，玻璃和搪瓷生产用的遮光剂和助熔剂，树脂橡胶的耐磨填充剂，还可用于铁合金和沸腾钢的生产，国内年需求量约10万吨。随着铝工业的迅猛发展，它的潜在市场份额逐步增加，对质量的要求也越来越高。

冰晶石的传统生产工艺为氟铝酸纯碱法，还有粘土盐卤法、氟硅酸钠法和氢氟酸铝酸钠法等，这些方法均需占用一定的氟资源，生产成本较高，并且现行工艺都存在程度不同的环境污染问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备冰晶石的方法，以降低生产成本，节省资源。

为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种制备冰晶石的方法，其以铝厂电解质块和氟铝酸铵为原料在固相中反应。

所述的铝厂电解质块为电解铝行业的废渣。

所述的氟铝酸铵为铝型材表面处理废渣。

具体生产方法为：先将含杂质较多的铝厂电解质块经过900℃-1200℃的高温融熔，根据电解质中各种成分的熔点不同，进行分离，除去不熔性杂质——沥青炭粒、石墨碳素、碳化铝、氰化物和硅铁氧化物，再将提纯后的固体电解质和氟铝酸铵磨成粉状，按质量比3-5∶1的比例混合，经过400℃～600℃的高温煅烧，即得冰晶石产品。

本发明的反应式为：

2(NH₄)₃AlF₆+Al₂O₃→4AlF₃+6NH₃↑+3H₂O

本发明的原料是采用电解铝厂大量的废渣——电解质块和铝型材行业废渣——氟铝酸铵为原料，开辟了氟盐生产原料的来源，减轻了对萤石的依赖，节省了大量的宝贵资源，成本低廉，大大降低了生产成本，并且也缓解了周围的环境污染问题。另外，本发明反应过程中的产品可以循环利用，在一定程度上大大降低了生产成本，本发明具有很好的社会价值和经济价值，易于推广应用。

本工艺冰晶石质量对比表

电解质的成分分析

冰晶石国家标准

具体实施方式

实施例1

本发明的制备方法为：将固体电解质块，用鄂式破碎机或锤式破碎机破碎成30mm的小块，存于料仓备用；将破碎后电解质块，加入950℃的高温熔出炉中，生成融熔电解质液；用真空抽取装置将电解质液抽取，使其中的固体废料和纯净的电解质液分离；电解质液经冷却后成电解质块；将电解质块和氟铝酸铵经雷蒙磨磨细后，按质量比3.5∶1的量混合均匀，加入高温煅烧炉中在450℃的温度下进行煅烧反应，生成冰晶石。

实施例2

本发明的制备方法为：将固体电解质块，用鄂式破碎机或锤式破碎机破碎成40mm的小块，存于料仓备用；将破碎后电解质块，加入1000℃的高温熔出炉中，生成融熔电解质液；用真空抽取装置将电解质液抽取，使其中的固体废料和纯净的电解质液分离；电解质液经冷却后成电解质块；将电解质块和氟铝酸铵经雷蒙磨磨细后，按质量比4∶1的比例混合均匀，加入高温锻烧炉中在500℃的温度下进行煅烧反应，生成冰晶石。

实施例3

本发明的制备方法为：将固体电解质块，用鄂式破碎机或锤式破碎机破碎成50mrn的小块，存于料仓备用；将破碎后电解质块，加入1100℃的高温熔出炉中，生成融熔电解质液；用真空抽取装置将电解质液抽取，使其中的固体废料和纯净的电解质液分离；电解质液经冷却后成电解质块；将电解质块和氟铝酸铵经雷蒙磨磨细后，按质量比为4.5∶1的量混合均匀，加入高温锻烧炉中在600℃的温度下进行锻烧反应，生成冰晶石。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。