[发明专利]一种拟薄水铝石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种拟薄水铝石的制备方法，特别涉及一种降低水耗的拟薄水铝石的制备方法。

背景技术

氧化铝是用不同的生产方法是从铝土矿中提取出来的白色粉末。拜尔法是生产氧化铝最广泛采用的工艺。拜尔法氧化铝生产过程主要包括预脱硅、溶出过程，赤泥洗涤、过滤过程，晶种分解过程和氢氧化铝过滤洗涤、焙烧等主要的生产工序。铝土矿、石灰和碱液按一定的比例制成原矿浆，在原矿浆进入溶出之前进行预脱硅，然后在高压条件下溶出矿石中的氧化铝水合物，制得铝酸钠溶液；所得到的铝酸钠溶液经过赤泥洗涤、过滤过程后，进行晶种分解过程，晶种分解就是在降温、加晶种、搅拌的条件下，使铝酸钠溶液分解，获得具有一定性能的氢氧化铝产品，同时得到分子比较高的种分母液，氢氧化铝用热水反向洗涤获得种分洗液；种分母液和种分洗液返回生产系统作为溶出铝土矿的循环母液；最后氧化铝经过焙烧，分解形成氧化铝。

拟薄水铝石又称假勃姆石(Pseudoboehmite)或称假一水软铝石，是一种半结晶状物质，它是制造活性氧化铝的重要中间产品。拟薄水铝石具有胶溶性能好、粘结性强、凝胶触变性等特点，广泛用于化工催化、石油加氢精制、合成氯、汽车尾气净化等的催化剂中，在催化剂制造过程中起着粘接剂及提供活性组份的重要作用，是催化剂不可或缺的主要原料之一。制取拟薄水铝石方法很多，但主要以沉淀法为主，沉淀法分为酸法和碱法两大类：酸法是以碱为沉淀剂，从酸化铝盐溶液中沉淀出水合氧化铝，该法生产工艺流程复杂、生产成本高；碱法是以酸为沉淀剂，从铝酸钠溶液中沉淀出水合氧化铝，主要有硝酸法和碳化法，碳化法包括铝酸钠溶液碳酸化成浆液、浆液升温到老化温度、浆液老化、过滤分离、洗涤和干燥的步骤。由于碳化法具有工艺简单、成本较低、与氧化铝生产流程易于嫁接的特点，而被广泛采用。

但是由于拟薄水铝石特殊的生产工艺，造成拟薄水铝石粒度极细，达到或接近胶体颗粒粒度，这些细粒子在碱性浆液中都可成为胶核，由于具有很大的比表面积、界面吉布斯自由能，在胶核表面上的一层AlO^2-又会吸引溶液中的正电离子Na⁺。在静电引力、分子间力和氢键共同作用下形成的双电层结构，将Na⁺牢固地吸附在固体表面，一般的水洗是无法洗脱的，其次由于水化离子团之间包裹了大量的碱性溶液，在过滤时，水化离子团极易变形，使过滤通道不畅，阻力增大，引起洗涤困难。正是由于生产工艺和产品性质的特殊性，使得拟薄水铝石的洗涤过程不符合通常的稀释规律。这是拟薄水铝石与其它众多氢氧化铝类产品相比，洗涤难度较大的原因之一。

拟薄水铝石的分离滤饼中所携带碱可分为：附液带入的附着碱以及难以去除的吸附碱、化合碱、结晶夹碱等两种。前者由于分离滤饼含水量高，带入碱必然较多，这部分碱的去除相对比较容易；而后者则因物料呈半结晶状、粒度细吸附碱能力强，加之特殊的分解工艺，不可避免地伴随析出较多的丝钠铝石(Na₂O·Al₂O₃·2CO₂·nH₂O)复盐，这是拟薄水铝石与其它众多氢氧化铝类产品相比，洗涤难度较大的另一个重要原因。

针对这一问题，目前所采用的措施是：加大洗水量、提高洗涤温度、增加搅拌强度和控制滤饼水份等，但从实施的效果来看并不明显，提高洗涤温度和增加搅拌强度会造成成本升高，而控制较低的滤饼水份，就必然要延长压榨和吹风时间，这会使设备的利用率降低，延长生产周期。加大洗水量就必然会使用大量的洗涤水，进入所嫁接的氧化铝工业生产系统，破坏了氧化铝生产系统中的水平衡，增加了蒸发费用和废水量，同时也会造成成本的升高。

发明内容

本发明提供了一种拟薄水铝石的制备方法，目的是降低拟薄水铝石制备中的水耗。

本发明的拟薄水铝石的制备方法，包括铝酸钠溶液碳酸化成浆液、浆液升温到老化温度、浆液老化、过滤分离、洗涤和干燥的步骤，其中，所述方法中还包括向所述浆液中加入拜尔法氧化铝生产中的种分母液或种分洗液。

可在铝酸钠溶液碳酸化成浆液时、浆液升温过程中、浆液升温到老化温度时或所述浆液老化过程中加入种分母液或种分洗液，优选为在浆液升温到老化温度时或所述浆液老化过程中加入种分母液或种分洗液。

所述种分母液的成份为以Na₂O_T计大于等于100g/L和以Al₂O₃计大于等于40g/L；所述种分母液的浮游物小于等于0.5g/L。