[发明专利]一种浓缩高纯活性铝粉的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯活性铝粉浆料浓缩过滤领域，具体地，本发明涉及一种浓缩高纯铝粉的装置及方法。

背景技术

在国家大力推动提高新能源发电比例和电动汽车产业化的情况下，也推动了氧化铝行业的再次蓬勃发展，生产氧化铝的方法多种多样，例如醇盐法、改良拜耳法、直接水解法等等，而直接水解法最具有成本优势。直接水解法首先就需要制备高纯超细活性铝粉，高纯超细活性铝粉一般都是以铝粉和水混合物的形式存在，而铝粉和水的混合物需要浓缩，去掉其中多余的水。常用浓缩方式有三足离心机、空气压滤机、增稠机等，这些浓缩装置三足离心机生产效率低下，压滤机、增稠机生产成本较高。而且上述浓缩方式均需要大量的人力，提高了生产成本，在生产过程中不能很好的保证物料的纯度，会对产品进行二次污染和抛洒，浪费物料。此外，上述浓缩装置在浓缩过程中对活性铝粉的控制度很低，很容易在浓缩过程中造成铝粉的提前反应，增加次品料的产生。

发明内容

本发明的目的在于，为减少高纯超细活性铝粉在浓缩过程中对人的依赖与劳作强度，提供一种浓缩高纯铝粉的装置及方法，并且提高效率、降低成本、保持产品的纯度。

本发明的浓缩高纯活性铝粉的装置，包括铝粉浓缩器1与铝粉浆料池2，其中，所述铝粉浓缩器1的外壁设置有保温夹层，所述保温夹层内设有冷却盘管；所述铝粉浓缩器1的内部设置有过滤装置6，所述铝粉浓缩器1的侧壁位于过滤装置6下部处设有一α喷嘴4；所述α喷嘴4通过管路顺次与铝粉浓缩器1外部的隔膜泵3以及铝粉浆料池2相连；

所述浓缩高纯活性铝粉的装置还包括气站5，所述气站5通过管路与设置在铝粉浓缩器1内部的过滤装置6上方的气体喷头相连。

本发明所述的高纯活性铝粉是指纯度达到99.99％(重量)以上，粒度≤30μm而且表面没有氧化的铝粉。

根据本发明的浓缩高纯铝粉的装置，其中，所述装置还包括温度检测装置10，设置于铝粉浓缩器1的过滤装置6下方的侧壁上，所述温度检测装置10的温度探头设置于铝粉浓缩器1的内部。所述温度检测装置10可以是本领域公知的任意对温度进行检测的装置，例如温度表、温度测控仪以及温度检测仪等。

根据本发明的装置，其中，所述装置还包括超纯水罐7，所述超纯水罐7的一出水管路与设置在铝粉浓缩器1内部的过滤装置6上方的液体喷头相连；所述超纯水罐7的另一出水管路通过位于铝粉浓缩器1底部侧壁的冷却水进口14与保温夹层内冷却盘管的入水口相连；所述超纯水罐7的回水管通过位于过滤装置6上方铝粉浓缩器1侧壁的冷却水回流口11与保温夹层内的冷却盘管的出水口相连，所述回水管上设有螺旋式冷凝器12。

根据本发明的装置，还包括上清水罐8，所述上清水罐8通过管路与位于过滤装置6上方铝粉浓缩器1的侧壁的上清水出口9相连。

本发明还提供了一种基于上述装置的浓缩高纯活性铝粉的方法，包括以下步骤：

1)将铝粉浆料池中的高纯活性铝粉浆料通过隔膜泵输送进入铝粉浓缩器的α喷嘴中，使高纯活性铝粉浆料沿α喷嘴以相切方向喷射到铝粉浓缩器中并且在铝粉浓缩器中做圆周运动，通过铝粉与水的比重与向心力不同，使铝粉和水进行分离；

2)使步骤1)中铝粉和水分离后的上清液通过上部的过滤装置进行过滤，过滤后的水排出；

3)步骤2)过滤后，过滤装置下部获得浓缩后的高纯活性铝粉浆料。

根据本发明的方法，其中，步骤1)所述高纯活性铝粉浆料的固含量在5wt％-10wt％。

根据本发明的方法，其中，可以通过对隔膜泵压力在0.1-1mpa调节得到固含量在30wt％-60wt％的高纯活性铝粉浆料。

根据本发明的方法，其中，步骤2)对上清液过滤后，利用气站中的洁净高压气体对过滤装置进行反吹振打，使过滤装置再生，并且在卸载步骤3)获得的高纯活性铝粉浆料后，使用设置在铝粉浓缩器外的超纯水罐内的超纯水对过滤装置进行清洗。所述洁净高压气体是指经过洁净处理后的压缩空气，压力优选控制在0.1-1mpa。

根据本发明的方法，其中，在浓缩过程中，当所述铝粉浓缩器内温度达到55℃以上时，使用设置在铝粉浓缩器外的超纯水罐内的超纯水对铝粉浓缩器内进行降温，降温后的超纯水返回超纯水罐内。使用超纯水对过滤器进行冷却，使浓浆料温度控制在45℃以下，冷却水通过铝粉浓缩器的保温夹层内冷却盘管给铝粉浓缩器内部降温，并进一步通过设在超纯水罐回水管上的螺旋式冷凝器对自身进行降温，然后再回到超纯水罐中循环利用，使物料在过滤器中达不到反应条件且能保证铝粉的活性。