[发明专利]一种处理从工业铝酸钠溶液中结晶出来的草酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除从工业铝酸钠溶液中结晶出来的草酸钠的方法，特别适合因草酸钠含量高而采用结晶法去除循环母液中草酸钠的氧化铝企业处理从工业铝酸钠溶液中结晶出来的草酸钠。

背景技术

铝土矿磨矿后进行溶出，伴随着氧化铝的溶出，矿石中的有机物也进入了铝酸钠溶液中。随着其生产时间的增加，腐植酸等有机物会分解成草酸钠，随着循环的铝酸钠溶液中的草酸钠的慢慢积累，含量越来越高，在种分分解过程中草酸钠与氢氢化铝共同结晶，从而影响氧化铝产品的产量和质量，近年来我国少数氧化铝厂草酸钠含量高的问题逐渐显现出来。降低拜耳液中的草酸钠含量能大大降低氧化铝生产成本，提高氧化铝质量，寻找一种经济可行的方法来降低拜耳法流程中循环母液中草酸钠的含量已经成为我国氧化铝工业可持续发展需要解决的一个重要课题。

目前，对于工业铝酸钠溶液中的草酸钠的问题，提出了多种控制和除去的方法，例如中国专利CN101302022A、CN1930086A、CN1076427A等，其中主要有晶种洗涤法、结晶法、沉淀法和氧化法等，但由于多种原因，目前工业应用的方法主要为洗涤法和结晶法。

晶种洗涤法是工业上应用最早的方法，而且现在仍然在使用。晶种洗涤法先用冷水洗去氢氧化铝晶种上的分解母液，再用热水洗去氢氧化铝晶种上的草酸钠，之后在洗水中加入石灰，以回收苛性碱(美国专利号3,372,985)。该方法的缺点是晶种洗涤量大，耗水量大。

结晶法是对铝酸钠溶液进行一些预处理，降低草酸钠在溶液中稳定性使草酸钠结晶，或者加入适当的晶种引发草酸钠结晶，达到降低铝酸钠溶液中草酸钠的目的。美国专利4,275,043采用活性炭吸附拜耳液中的高分子有机物，从而促使草酸钠结晶析出，通过加热方法实现活性炭的再生。

不论采用洗涤法还是结晶法，产出的草酸钠都需要进一步的处理。美国专利4,280,987采用煅烧的方法来处理铝酸钠溶液中草酸钠，将要处理的铝酸钠溶液浓缩至固体，再将固体加入燃烧室进行煅烧。对于氧化铝生产来讲，为了氧化去除草酸钠而将总量很大的铝酸钠溶液浓缩至固体，所需要的能量很多。目前，大多数氧化铝厂处理结晶出的草酸钠采用的煅烧的方法都是以这个专利为依据。这种方法虽能处理草酸钠，同时还能回收碱和铝酸钠。但是能耗高，而且还要排除大量的二氧化碳，环境不友好。除此之外，针对我国氧化铝生产特点，中国专利CN101058433A提出了一种新的处理从工业铝酸钠溶液中结晶出的草酸钠的方法：其将结晶出的草酸钠返回烧结法的配料系统，然后通过煅烧除去。这种方法对于有烧结法工艺的氧化铝厂适用，而采用拜耳法工艺的氧化铝厂，没有烧结工序，所以处理结晶的草酸钠需要额外煅烧工序，这样既增加生产成本，又污染环境。因此需要一种低能耗、环境友好的、易于实现工业化的处理从铝酸钠溶液中结晶出的草酸钠的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低能耗、环境友好的方法处理从工业铝酸钠溶液中分离出的草酸钠，特别适合生产氧化铝过程中使用结晶法从铝酸钠溶液中分离出草酸钠的处理。

一种处理从工业铝酸钠溶液中结晶出来的草酸钠的方法，包括以下步骤：将从工业铝酸钠溶液中结晶出来的草酸钠经过磨碎预处理后，用碱溶液进行浆化；以有效成分为氧气的气体作为氧化剂，并以Cu²⁺作为催化剂，在高温下氧化浆化的草酸钠。

所述的草酸钠磨碎至不大于50目。

所述的碱溶液的加入量以保证草酸钠浆液从氧化反应开始至结束一直为碱性即可(pH不低于7)。

所述的碱溶液包括氢氧化钠溶液、氧化铝厂的铝酸钠溶液或氧化铝厂洗涤氢氧化铝产品的洗水。

所述的有效成分为氧气的气体包括：空气、富氧空气和氧气，以氧气体积计，其通入量为0.05Nm³～1Nm³/kg草酸钠。

以在碱性高温条件下可以转变成Cu²⁺的含铜化合物作为催化剂。所述的催化剂包括：氧化铜、硫化铜、硫酸铜、氢氧化铜、硝酸铜或氯化铜。

在氧化过程中，保证反应体系中的Cu²⁺的含量为1mg/L～5000mg/L。

在氧化过程中，保证反应体系的温度在225℃～300℃。

反应体系中草酸钠含量在10g/L～200g/L时，反应时间为40min～8h。

通过对草酸钠在溶液中用空气或氧气氧化行为的大量研究，发现草酸钠在碱性溶液中是十分稳定的，在较温和的条件下不易被氧气所氧化，但添加适当的催化剂，在相对较高的温度下，草酸钠可以被高效的氧化成碳酸钠。其方程式如下：