[发明专利]一种生产冰晶石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产冰晶石的方法，尤其涉及一种以氢氟酸、粘土、氯化钠为原料生产冰晶石的方法。

背景技术

冰晶石主要用作炼铝的助熔剂，也可用作农作物的杀虫剂，搪瓷乳白剂，玻璃和搪瓷生产用的遮光剂和助溶剂，树脂橡胶的耐磨填充剂。还可用于铁合金和沸腾钢的生产。冰晶石有少量的天然矿床，目前世界上炼铝工业主要使用人造冰晶石。冰晶石工业化的生产方法主要有纯碱氟铝酸法、粘土盐卤法、氟硅酸钠生产冰晶石联产白炭黑法等。粘土盐卤法的原料为粘土矿粉、食盐和氢氟酸，是用稀盐酸溶液浸取粘土矿粉中的铝，生成三氯化铝溶液；在常温常压下，将食盐加入上述溶液得混合卤液；此混合卤液和氢氟酸在常温常压下反应生成冰晶石料浆；料浆经过滤、干燥即得砂状冰晶石成品。

现有粘土盐卤法生产冰晶石工艺存在以下缺点：(1)盐酸母液量大，每吨冰晶石产生10方母液，其中5～6方回用，副产4～5方；(2)由于盐酸母液量大，含有大量的氟、钠，主产品收率低；(3)副产盐酸母液含量低，其氯化氢含量只有9～11％，利用价值低。

发明内容

本发明目的在于提供一种生产冰晶石的方法，以降低生产成本，解决目前粘土盐卤法的污染问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种生产冰晶石的方法，以氢氟酸、粘土、氯化钠为原料，包括以下步骤：

(1)用20～25％冰晶石盐酸母液在80—100℃的温度下浸取粘土熟料，浸取合格后，经过滤得到铝离子浓度40—50g/l的氯化铝溶液；

(2)然后将氯化铝溶液、氢氟酸、固体工业盐，按反应配比，三方并流同时加入合成槽中合成，加料时间30—60分钟，加料结束后再反应30—60分钟；

(3)将合成的冰晶石料浆过滤，得到砂状冰晶石软膏，软膏用热水洗涤，干燥得到冰晶石产品。

所得到的冰晶石盐酸母液一部分返回浸取粘土。

所述氢氟酸浓度为25～30％。

所述的粘土熟料为经过800℃煅烧过的粘土。

本发明的反应式为：

Al₂O₃+6HCl＝2AlCl₃+3H₂O

AlCl₃+3NaCl+6HF＝Na₃AlF₆+6HCl

本发明采用氢氟酸、粘土、氯化钠为原料生产冰晶石，冰晶石分子比可在1.3—2.8范围内调整。本发明采用冰晶石盐酸母液在80—100℃的温度下浸取粘土熟料，此种方式提高了卤液铝离子浓度，使合成得到的冰母浓度从原粘土盐卤法的10％提高到20％以上，使冰晶石母液的应用得到了扩展，可作为生产氯化钙、聚合氯化铝及钢带清洗液等的原料，做到无废液排放。本发明的方法降低了氢氟酸和氯化钠消耗，降低生产成本，具有良好的社会价值和经济价值，并且具有环保效益。另外，本发明的冰晶石盐酸母液一部分返回浸取粘土，多余的部分作为20—25％盐酸出售。采用本发明的方法具有以下优点：(1)盐酸母液量小，每吨冰晶石产生5方母液，其中3～4方回用，副产1～2方；(2)由于盐酸母液量小，含有的氟、钠就少，主产品收率高；(3)副产盐酸母液含量高，其氯化氢含量有20～25％，利用价值高。

冰晶石质量分析结果

具体实施方式

实施例1

本发明的冰晶石的生产方法，以氢氟酸、粘土、氯化钠为原料，包括以下步骤：

(1)用浓度为20％的冰晶石盐酸母液在80℃的温度下浸取粘土熟料，即经过800℃煅烧过的粘土，浸取合格后，经过滤得到铝离子浓度40g/l的氯化铝溶液；

(2)然后将反应制得的氯化铝溶液、氢氟酸、固体工业盐，按反应配比使三种物料并流同时加入合成槽中合成，加料时间30分钟，加料结束后，再反应30分钟；

(3)将合成的冰晶石料浆过滤，得到砂状冰晶石软膏，软膏用热水洗涤，干燥得到冰晶石产品；

(4)冰晶石母液一部分返回浸取，多余的部分作为20％盐酸出售。

其中，步骤(1)中的冰晶石盐酸母液为工业或其他废盐酸。

本实施例中氢氟酸的浓度为25％。

实施例2

本发明的冰晶石的生产方法，以氢氟酸、粘土、氯化钠为原料，包括以下步骤：

(1)用浓度为22％的冰晶石盐酸母液在90℃的温度下浸取粘土熟料，此处的粘土熟料为经过800℃煅烧过的粘土，浸取合格后，经过滤得到铝离子浓度45g/l的氯化铝溶液；