[发明专利]铝酸钠溶液的复合脱色方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种铝酸钠的脱色方法，特别是涉及一种铝酸钠溶液的复合脱色方法。

二、背景技术：

工业生产氢氧化铝分为烧结法和拜尔法。烧结法的主要特点是：流程复杂、能耗高、投资大、运行费用高、产品白度高；拜尔法的主要特点是：流程相对简单、能耗低、投资相对小、运行费用低、产品白度低。拜尔法因成本低、产品白度高，主要用于生产普通电解铝；烧结法尽管成本高，因产品白度高、附加值高，主要用于多品种氢氧化铝的生产。铝酸钠溶液一般是黄色或者黄褐色，不同生产厂家、不同生产方法色度有差别。烧结法生产的铝酸钠精液在470nm吸光度一般在0.1～0.2；拜尔法生产的铝酸钠精液在470nm吸光度一般在0.5以上。寻找低成本生产高白度氢氧化铝的方法，对铝酸钠溶液进一步进行脱色，研究的人较少，均没有任何实质性进展。

经检索，公开号CN101580293、申请号为CN200910086051.X的专利公开了一种铝酸钠溶液的脱色方法，该方法是在氧化铝精液中添加石灰乳进行脱色反应，使精液中的铁和硅以钙水化石榴石和铁水化石榴石化合物结晶析出，钒酸根、铬酸根、氟离子及有机物形成钙盐结晶，石灰乳吸收精液中的黑色微粒，反应后的浆液用叶滤机进行液固分离，得到消光值合格的精液。该方法存在如下缺点：(1)脱色温度较高(98-108℃)，能耗大；(2)反应时加入石灰乳，增加了氧气铝的损失，增加生产成本；(3)需要增加叶滤机等液固分离设备；(4)反应包括加热、反应、液固分离等过程，整体流程较长，脱色时间较长；(5)最主要的缺陷是经过脱色后的铝酸钠溶液色度仍然较高，达不到烧结法产品的白度。由于该方法存在较大缺陷，一直没有得到有效应用。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题：在于提供一种方法简单、成本低、脱色效果较好的铝酸钠溶液的复合脱色方法。

本发明的技术方案：

一种铝酸钠溶液的复合脱色方法，将铝酸钠溶液加入反应槽中，向反应槽中加入活性炭负载的TiO₂催化剂，开启搅拌装置和循环泵，用光强度为5000～10000cd/m²的紫外线照射处理，并向所述铝酸钠溶液中通入臭氧气体进行脱色反应，脱色反应时间根据铝酸钠溶液的初始色度及最终色度的要求而定。

所述通入臭氧气体的速度为20～80g/h，压力为0.1～1.5MPa。

所述活性炭负载的TiO2催化剂用量为10～100克/每升铝酸钠溶液，所述活性炭负载的TiO2催化剂中TiO₂含量为10％(重量比)、活性炭含量为90％(重量比)。所述色度用分光光度计测定铝酸钠溶液在波长470nm时的吸光度判断。

所述脱色反应时铝酸钠溶液的温度为20～80℃，铝酸钠溶液的初始色度在470nm时的吸光度为0.25～1.95，最终色度在470nm时的吸光度为0.04～0.1，脱色反应时间不超过4h。

本发明的复合脱色方法可采用活性炭负载TiO₂催化、臭氧氧化、紫外线结合进行脱色；也可采用活性炭负载TiO₂催化剂结合臭氧氧化进行脱色；也可采用臭氧氧化结合紫外线进行脱色。

本发明的积极有益效果：

(1)本发明的铝酸钠溶液的复合脱色方法，反应温度为20～80℃，正常生产温度下就可以实现，不需要另外加热；根据铝酸钠溶液的初始色度、终止色度要求进行循环脱色，脱色后色度能达到470nm吸光度时0.1以下，最低色度能达到470nm时吸光度0.04，优于烧结法产品的色度。

(2)本发明适应于生产氢氧化铝过程中所有铝酸钠溶液的脱色，如铝酸钠精液、铝酸钠洗液或母液，氧化铝浓度在300g/l以下均可进行处理；脱色程度用普通分光光度计测定，简单易行；脱色反应中无氧化铝损失，因此氧化铝的回收率较高。

(3)反应中采用常压操作，不需要压力容器；脱色速度快，一般4h内即可完成；整体生产流程短，操作简单易行。

(4)本发明的方法投资少、运行费用低，不产生废渣，成本低，可对铝酸钠溶液脱色，也可对铝酸钠溶液和氢氧化铝固体的混合物脱色，适用范围较广。

四、具体实施方式：

实施例1：铝酸钠溶液的复合脱色方法

取20℃的铝酸钠洗液40升于脱色反应槽中(其中氧化铝浓度25g/l，苛性碱浓度为45g/l，470nm吸光度为0.25)，放入400g活性炭负载TiO₂催化剂，其中活性炭含量为90％(重量比)、TiO₂含量为10％(重量比)。