[发明专利]一种利用钛白粉生产废液生产高纯偏铝酸钠的方法

说明书

本发明提出了一种利用钛白粉生产废液生产高纯偏铝酸钠的方法，该方法采用聚四氟乙烯作为传输和储存介质，在反应溶液中加入促进剂和絮凝剂，大大增加了回收液中含铝物质的含量，同时能够降低溶液中的杂质含量，本发明的回收方法可以大大提高钛白粉生产废液的回收率和产品偏铝酸钠的纯度，实现了资源的有效利用，降低了企业生产成本，同时实现了社会价值和经济价值。

技术领域

本发明属于偏铝酸钠生产的技术领域，具体涉及一种利用钛白粉生产废液生产高纯偏铝酸钠的方法。

背景技术

钛白粉是一种广泛应用的无机化工原料，经改性后在涂料、塑料、造纸、油墨、化纤、陶瓷等行业中起到重要作用。偏铝酸钠对钛白粉包膜可以改善钛白粉在水中的分散性能和稳定性能，并可以提高钛白粉的等电点。钛白粉包膜生成过程中，偏铝酸钠的初始配置浓度约为300g/L，包膜反应时偏铝酸钠的最佳反应浓度约为100～150g/L。实际生产过程中经过稀释后容易产生水解性的偏铝酸钠混合溶液，该废液中含有大量的不溶性氧化铝、氢氧化铝等沉淀性物质，水解反应如下：

2NaAlO₂+H₂O→Al₂O₃+2NaOH

NaAlO₂+2H₂O→Al(OH)₃+NaOH

而含铝沉淀的溶液具有以下负面影响：钛白粉包膜液的分散不均匀、长时间累积的沉淀会造成管道堵塞和储罐存储空间的降低、含铝资源的浪费及生产成本的提高。

偏铝酸钠广泛应用于皮革、水净化、石油行业、玻璃陶瓷及造纸工业。因此如果能够将钛白粉生产废液中的含铝沉淀回收制备成偏铝酸钠，则可实现资源的回收再利用，提高社会和经济价值。

针对偏铝酸钠易产生沉淀问题，国内外相关领域的学者进行了大量的研究，并取得了一定成果。专利CN106976897A介绍了一种含铝沉淀物的回收利用方法，具体包括以下步骤：将含铝沉积物与计量的氢氧化钠试剂混合加热溶解，得到偏铝酸钠粗液；将偏铝酸钠粗液稀释至需要的浓度；对稀释液进行固液分离，得到偏铝酸钠溶液。该发明对偏铝酸钠储罐中的含铝沉积物的处理找到了出路，提供了一种偏铝酸钠溶液的制备方法，所得产品可以满足钛白粉无机包膜的工艺要求。该方法中对附着在储存设备的沉淀进行了处理并得到了偏铝酸钠溶液。专利CN105016366A介绍了一种稳定偏铝酸钠溶液的制备方法，具体包括：制备过程所用水为软化水，电导率低至1-2ppm，纯度高，杂质含量低；制备过程中采用高温低速的合成方法，有利于散热，防止暴沸现象；制备的稳定偏铝酸钠产品纯度高，工艺流程短、成本低。添加剂添加量少，可保持一年以上的储存和运输稳定性。该发明为偏铝酸钠稳定溶液的制备，并非工业废液的处理，且产品状态为液态而非固态，对运输的要求较高。专利CN107792869介绍了一种由模具碱洗废液生产高纯度偏铝酸钠的方法及工艺，具体步骤如下：将模具厂生成的含1％-10％质量分数的偏铝酸钠高温(80℃～100℃)废液放入原水池内进行沉淀，经过滤后溶液与沉渣分离，将沉渣外排，清液进入下一道工序，该发明既处理了废液又使得偏铝酸钠资源化利用，节能环保，得到了高纯度的偏铝酸钠产品。

上述现有技术均存在产品形态差、回收率不高、纯度不够的问题，在此基础上，本发明在钛白粉生产废液回收工艺中添加了促进剂和絮凝剂，并通过高温、静置、固液分离、结晶析出等工艺，大大提高了废液中偏铝酸钠的回收率和获得偏铝酸钠的纯度。

发明内容

本发明旨在提高钛白粉生产废液回收偏铝酸钠的回收率和产品纯度，采用聚四氟乙烯作为传输和储存介质，通过加入促进剂和絮凝剂增加回收液中含铝物质的成分，降低溶液中杂质含量，最终得到高品质的偏铝酸钠。具体制备方法如下：