[发明专利]用于碱法生产氧化铝的脱硅添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硅添加剂及其制备方法，特别涉及一种采用铝土矿为原料 碱法生产氧化铝过程中，为有效降低溶液中二氧化硅浓度，降低脱硅产物中钠、 铝含量的用于碱法生产氧化铝的脱硅添加剂及其制备方法和用途。

背景技术

碱法生产氧化铝，是采用碱(氢氧化钠或碳酸钠)来处理铝土矿石，使矿石中的 氧化铝转变为铝酸钠溶液；矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分硅则成为不溶解的 化合物，将不溶解的残渣(由于含氧化铁而呈红色，故称为赤泥)与溶液分离，经 洗涤之后弃去或综合利用，已回收其中的有用组成；纯净的铝酸钠溶液分解析出 氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后进行焙烧得到氧化铝产品；分解母液可循环使 用，处理另外一批矿石。

在上述生产过程中，会有一定数量二氧化硅做为有害进入溶液体系；现有工业 上一般采用溶出脱硅、中压脱硅、添加剂深度脱硅等工艺；且常以加入氧化钙、 碳酸钙、赤泥、铝酸钙、碳铝酸钙等做为脱硅添加剂；通常情况下得到的脱硅产 物的铝硅比在2.0，钠硅比在1.3左右，造成了铝钠的极大损失；因此难以处理低 品位铝土矿资源；且现有脱硅添加剂均不能在氧化钠浓度高于300g/L条件下有效 脱除二氧化硅；因此寻找可以在较大氧化钠浓度范围内有效脱硅，同时减少钠铝 损失，提高碱法生产氧化铝流程中铝土矿可利用范围，是采用铝土矿为原料，碱 法生产氧化铝工艺中，人们所关注的最重要问题之一。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于碱法生产氧化铝的脱硅 添加剂及其制备方法，可以应用于较大氧化钠浓度范围之内，有效脱除二氧化硅 的同时，降低脱硅产物中钠、铝含量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

本发明提供的用于碱法生产氧化铝的脱硅添加剂，其特征在于，该脱硅添加剂 为分子式是3CaO·Fe₂O₃·CaR·12H₂O，R为CO₃^2-或SO₄^2-的水合钙盐。

本发明提供的用于碱法生产氧化铝的脱硅添加剂的制备方法，其步骤如下：

1)制备氢氧化铁

以铁盐为原料，用氢氧化钠或氢氧化钾为沉淀剂与铁盐进行反应，制得氢氧化铁；

所述铁盐为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁或硫酸亚铁；

2)制备分子式是3CaO·Fe₂O₃·CaR·12H₂O，R为CO₃^2-或SO₄^2-的水合钙盐 将步骤1)制得的氢氧化铁与氧化钙和碳酸钠或者与氧化钙和硫酸钙按照水合 钙盐3CaO·Fe₂O₃·CaR·12H₂O  R为CO₃^2-或SO₄^2-的理论摩尔比进行混合， 加水使反应液中的液固重量比在10～40∶1之间进行反应，反应温度20-100℃， 反应时间10-20小时，制得用于碱法生产氧化铝的脱硅添加剂。

本发明的脱硅添加剂可用于碱法生产氧化铝的脱硅：

1)添加剂用于氢氧化钠或氢氧化钾的碱性介质；其中氢氧化钠溶液中氧化钠或氢 氧化钾溶液中氧化钾的浓度应为100-650g/L，氧化铝含量应在0-260g/L，碳 酸钠或碳酸钾浓度应在0-30g/L，二氧化硅浓度应在0-20g/L；

2)按照摩尔比SiO₂∶3CaO·Fe₂O₃·CaCO₃·12H₂O/3CaO·Fe₂O₃·CaSO₄·12H₂O＝ 0.3-1.0向介质中加入水合碳铁酸钙或水合硫铁酸钙；

3)脱硅反应中，反应温度保持在50-140℃，反应压力为常压，反应时间为1-5 小时，可有效实现碱性介质中二氧化硅的脱除。

本发明效果如下：