[发明专利]一种生产超细氢氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超细氢氧化铝的生产方法，特别涉及离子膜电解种分母液生产超细氢氧化铝的方法。

背景技术

随着氢氧化铝的超细化，表面电子结构和晶体结构发生了变化，使其具有了许多特殊功能。超细氢氧化铝在阻燃剂行业、造纸填料、牙膏摩擦剂、医药等行业得到了广泛应用。通常超细氢氧化铝的制备方法主要有两种，一种是机械粉碎法，包括球磨、气流磨等；另一种是晶种分解法。晶种分解法所采用的分解溶液可以是拜耳法精液，也可以是烧结法精液，所采用的晶种可以是自分解晶种，也可以是机械粉碎的超细氢氧化铝。自分解晶种分解法是用铝盐做原始晶种，控制一定的条件进行成熟老化，制成所需的种子，然后经过二段晶种分解、洗涤、烘干生产出超细氢氧化铝；机械粉碎晶种分解法是先用气流磨或球磨将普通的氢氧化铝加工成细的氢氧化铝做种子，然后再进行晶种分解生产超细氢氧化铝。

通常拜耳法精液经过晶种分解，氧化铝分解率50％左右，种分分解精液中50％左右的氧化铝还存在于种分母液中，这部分氧化铝在系统中做无为的循环，降低了循环效率和处理铝土矿的能力。如果能将其中的氧化铝以附加值更高的超细氢氧化铝提取出来，进一步提高母液的苛性比，不仅提高了拜耳法循环效率，提高了处理铝土矿的能力，而且可以获得更高的经济效益。

发明内容

本发明的目的就针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效减少种分母液中的氧化铝在拜耳法系统的无为循环、提高循环效率、提高产品附加值的生产超细氢氧化铝的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种生产超细氢氧化铝的方法，其特征在于采用拜耳法种分母液为原料，拜耳法种分母液引入离子膜电解槽的阳极区进行电解，再将电解后阳极区内的溶液引入到种分槽进行种分分解，液固分离后，得到超细氢氧化铝。

本发明的一种生产超细氢氧化铝的方法，其特征在于其离子膜电解槽的阳极为析氧钛金属板，阴极为析氢的镍或不锈钢金属极板，对钠离子具有选择性的Nafion全氟钠离子膜作为分隔阳极区和阴极区的离子膜。

本发明的一种生产超细氢氧化铝的方法，其特征在于电解过程控制电流密度为1A/dm²～10A/dm²，电解时间控制为2-4小时。

本发明的一种生产超细氢氧化铝的方法，其特征在于将电解后阳极区内的溶液引入到种分槽进行种分分解，液固分离后，再经过采用机械粉碎，得到超细氢氧化铝。

本发明的方法，采用现有的拜耳法生产流程中已经提取出部分氧化铝后的种分母液为原料，通过离子膜电解降低溶液的苛性比，稳定性显著降低，使存在于种分母液中的氧化铝能以超细氢氧化铝的形式二次分解析出。有效减少了种分母液中的氧化铝在拜耳法系统的无为循环，提高了循环效率，可以制备出平均粒径为1-2μm的超细氢氧化铝，提高了产品的附加值。

具体实施方式

一种生产超细氢氧化铝的方法，采用氧化铝生产过程的拜耳法种分母液为原料，拜耳法种分母液引入离子膜电解槽的阳极区进行电解，再将电解后阳极区的溶液引入到种分槽进行种分分解，液固分离后，得到超细氢氧化铝。

本发明的一种生产超细氢氧化铝的方法，其离子膜电解槽的阳极为析氧钛金属板，阴极为析氢的镍或不锈钢金属极板，对钠离子具有选择性的Nafion全氟钠离子膜作为分隔阳极区和阴极区的离子膜；电解过程控制电流密度为1A/dm²～10A/dm²，电解时间控制为2-4小时。

本发明的一种生产超细氢氧化铝的方法，将电解后阳极区内的溶液引入到种分槽进行种分分解，液固分离后，得到超细氢氧化铝。

在电解槽中，离子膜将电解槽分隔成阳极区和阴极区，在阳极区，钠离子受电场作用，通过离子膜迁移到阴极区，经过一定时间离子膜电解后，阳极区内的种分母液苛性比降低，稳定性显著降低，将这部分溶液引入到种分槽，采用晶种分解法生产超细氢氧化铝。

采用离子膜电解槽(结构示意图见附图)电解种分母液，通过控制电解槽电流密度和通电时间来决定电解程度。在电流、离子膜等的共同作用下，阳极区溶液中的钠离子通过离子膜进入阴极区，加上在阳极区的酸化反应：2H₂O-4e→O₂↑(阳极区)+4H⁺，导致阳极区的溶液苛性比值不断降低，控制一定的通电时间后，将阳极区内的铝酸钠溶液引入到分解槽中，由于铝酸钠溶液的稳定性显著下降，采用控制分解的方法，可使铝酸钠溶液中的氧化铝以超细氢氧化铝的形式析出，所产氢氧化铝粒度均匀，平均粒径1-2微米。