[发明专利]一种低水耗生产氟化铝联产低分子比冰晶石的方法

说明书

本发明提供了一种低水耗生产氟化铝联产低分子比冰晶石的方法，包括以下步骤：氢氧化铝和氟硅酸在水中反应，过滤，得到滤液和硅渣；滤液结晶，固液分离，得到结晶物和结晶母液；结晶物煅烧，得到氟化铝和煅烧尾气；结晶母液和氟化钠混合反应，固液分离，得到沉淀物和冰晶石母液；沉淀物煅烧，得到冰晶石；使用冰晶石母液依次洗涤滤布和硅渣，使用依次流经风机冷却水管道和真空泵密封水管道的工艺水洗涤煅烧尾气，将得到的洗水返回到所述混合反应的体系中参与反应。本发明使用冰晶石母液洗涤滤布和硅渣，使用特定来源的工艺水洗涤煅烧尾气，并将洗涤后的水洗返回到合成冰晶石的反应体系中，大幅减少了氟化铝联产冰晶石工艺的耗水量和外排废水量。

技术领域

本发明属于化工工艺领域，尤其涉及一种低水耗生产氟化铝联产低分子比冰晶石的方法。

背景技术

氟化铝是电解铝行业中重要的辅助原材料。中国已成为全球第一的电解铝生产大国，也是电解铝的消费大国，随着经济的进一步发展，国内市场对铝的需求的增长带动氟化铝需求量的进一步增长。目前，国内外大多数氟化铝都是以萤石为原料生产，其蕴藏量很有限，预计30年内将会枯竭，已被列为国家战略资源限制开发。除萤石外，还可以用氟硅酸为原料生产氟化铝，氟硅酸可由磷肥生产排放的含氟废气制得，价格相对低廉，具有广阔的市场前景。

氟硅酸法制氟化铝主要包括以下工艺过程：首先将氟硅酸和氢氧化铝混合反应，之后反应产物依次经过过滤、结晶和煅烧，得到氟化铝产品。在上述工艺过程中，会产生大量含有氟化铝的结晶母液和硅渣，为了对这些氟化铝进行资源化回收，可以上述副产物为原料联产冰晶石，主要工艺过程包括：对硅渣进行洗涤，之后将得到的硅渣洗水合并到结晶母液中并向其中投加一定量的氟化钠，反应一段时间后，分离反应得到的沉淀物，煅烧，得到冰晶石。在上述工艺过程中，洗涤硅渣会消耗大量的新鲜工艺水，且分离沉淀物后还会得到大量的反应废液(冰晶石母液)，从而造成上述生产氟化铝联产冰晶石工艺的经济性和环境性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低水耗生产氟化铝联产低分子比冰晶石的方法，采用本发明提供的方法生产氟化铝并联产低分子比冰晶石时的耗水量和外排废水量较低，具有良好的经济效益和环境效益。

本发明提供了一种低水耗生产氟化铝联产低分子比冰晶石的方法，包括以下步骤：

氢氧化铝和氟硅酸在水中进行反应，之后过滤，得到滤液和硅渣；

将所述滤液进行结晶，之后固液分离，得到结晶物和结晶母液；

将所述结晶物进行煅烧，得到氟化铝和煅烧尾气；

将所述结晶母液和氟化钠混合反应，混合体系中氟化钠与氟化铝的摩尔比为(1.4～1.6)：1，之后固液分离，得到沉淀物和冰晶石母液；

将所述沉淀物进行煅烧，得到冰晶石；

使用所述冰晶石母液洗涤所述过滤时使用的滤布，然后再用得到的滤布洗水洗涤所述硅渣，之后将得到的硅渣洗水返回到所述混合体系中参与反应。

优选的，所述冰晶石母液中的F离子含量为1000～2000ppm；所述冰晶石母液中的Al离子含量为500～900ppm；所述冰晶石母液中的Na离子含量为1500～3000ppm。

优选的，还包括：对所述煅烧尾气进行洗涤，得到尾气洗水。

优选的，还包括：将所述尾气洗水返回到所述混合体系中参与反应。

优选的，洗涤所述煅烧尾气的洗剂为风机冷却水和/或真空泵密封水。

优选的，所述混合体系中氟化钠与氟化铝的摩尔比为1.5：1。

优选的，所述结晶母液和氟化钠混合反应的温度为90～100℃。

优选的，所述结晶母液和氟化钠混合反应的时间为1～3h。