[发明专利]一种用于净化铝酸钠溶液的添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于净化铝酸钠溶液的添加剂及其制备方法。

背景技术

工业上广泛使用碱法生产氧化铝，通常有烧结法和拜耳法之分。烧结法是在高温下对纯碱和铝土矿组成的炉料进行烧结，得到固体铝酸钠，然后用纯碱溶液溶解铝酸钠，除杂后通入CO₂以制取氢氧化铝，未参与反应的铝酸钠溶液回收，进行重复利用。拜耳法是用浓氢氧化钠将铝土矿转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出，未参与反应的铝酸钠溶液回收，进行重复利用。

随着生产的持续进行，铝酸钠溶液中的有机物含量会越来越高，最终导致工厂的产量、产品质量以及其它技术指标都受到严重影响。氧化铝生产过程中溶液中的有机物主要来自于以下两个方面：1)铝土矿本身含有的有机物；2)絮凝剂、消泡剂、脱水剂等添加剂所带入的有机物，主要包括高分子量的有机物及其初始降解产物(腐殖酸等)、中等分子量降解产物(苯羧酸等)和低分子量降解产物(草酸钠等)。尽管铝土矿和添加剂中有机物的含量均不高，但由于生产过程具有循环性，铝酸钠溶液会进行重复利用，有机物会逐渐积累。

有机物对氧化铝生产过程的某些主要工序的影响主要表现在以下几方面：1)对分离洗涤过程不利，腐殖酸钠等高分子有机物含量高时，分离洗涤系统会产生大量泡沫；2)对晶种分解过程不利，草酸钠等低分子量有机物含量高时，会降低分解速度和氧化铝产出率，使氢氧化铝粒度变细、易碎，增加产品杂质，加速种分槽内氢氧化铝结疤的生成速度，从而使清理和维护工作量增加；3)对种分母液蒸发不利，有机物含量会提高溶液粘度，并使蒸发母液中的碳酸钠浓度提高，造成沉降和过滤分离的困难。

目前，常用的清除氧化铝生产中有机物的方法均存在明显的缺陷，例如：CN 105668598 A公开了一种从铝酸钠溶液中结晶析出草酸钠的方法，通过在含有草酸钠的分解母液中加入结晶助剂后进行蒸发浓缩，得到含草酸钠和碳酸钠晶体的悬浮液，然后分离草酸钠和碳酸钠结晶混合物，以达到去除草酸钠的目的，该方法对有机物的去除效果较差，且不适用于处理有机物含量较高的母液；CN 203998986 U公开了一种控制氧化铝高温溶出有机物和硫的装置，通过在氧化铝高温溶出过程中通入高压氧气氧化分解铝酸钠溶液中的有机物，该方法耗时长，不适合用于工业化连续生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于净化铝酸钠溶液的添加剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种用于净化铝酸钠溶液的添加剂，结构通式为：

式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆独立为C₁～C₂₀的烷基、C₂～C₂₀的烯基、苯基、酚基中的一种，R₇为C₁～C₂₀的亚烷基、C₂～C₂₀的亚烯基、C₂～C₂₀的亚炔基中的一种，X^-为OH^-、Cl^-、Br^-中的一种，Y^2-为SO₄^2-。

上述用于净化铝酸钠溶液的添加剂的制备方法，包括以下步骤：将有机胺分散在溶剂中，充入保护气，加入卤代烷烃，再加入醇醚或醇，30～35℃恒温反应，蒸馏除去溶剂，加水水解，得到用于净化铝酸钠溶液的添加剂。

所述的有机胺为单胺、二元胺中的至少一种。

所述的卤代烷烃为C₄～C₁₀的氟代烷烃、C₄～C₁₀的氯代烷烃、C₄～C₁₀的溴代烷烃中的至少一种。

所述的醇醚为烷基缩水甘油醚、烯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚中的至少一种。

所述的醇为环氧丙醇、环氧氯丙醇中的至少一种。

所述的有机胺、卤代烷烃的摩尔比为1：(1～2)。

所述的有机胺、醇醚的摩尔比为1：(1～2)。

所述的有机胺、醇的摩尔比为1：(1～2)。