[发明专利]一种硫酸铝铵溶液制备粗颗粒氢氧化铝的方法

说明书

本发明涉及一种硫酸铝铵溶液制备粗颗粒氢氧化铝的方法，通过溶液泵将硫酸铝铵溶液、氨水与晶体长大促进剂混合并从卧式反应罐的进料口泵入卧式反应罐中，卧式反应罐的罐体内部从进料口到出料口交替设有上强化导流板和下强化导流板，上强化导流板的表面、下强化导流板的表面和罐体的内壁皆覆盖有耐酸层，罐体的外周设有加热套，混合溶液从进料口进入到出料口排出反应经历时间为4~10 h，将流出的料浆进行固液分离得到固体和液体，固体经洗涤和烘干后获得粗颗粒氢氧化铝。本发明由于没有机械搅拌的影响，减少了气相物质逸出的出口和氢氧化铝颗粒机械破碎的机会，为氢氧化铝的持续生长提供了条件。

技术领域

本发明属于氧化铝材料生产领域，特别涉及酸性体系中粗颗粒氢氧化铝的制备方法。

背景技术

我国是氧化铝生产大国，产量多年位居世界第一，生产总量超过世界生产总量的50%。氧化铝主要由铝土矿经拜耳法或烧结法处理后获得，但我国铝土矿资源匮乏，现有储量无法满足氧化铝工业发展的需要。探寻其它非铝土矿含铝资源生产氧化铝已成为我国氧化铝工业实现可持续发展亟待解决的问题。

多年来，高铝粉煤灰由于其具有较高的铝含量被认为是“放错地方的资源”，已成为科研工作者的研究热点。截止目前，从粉煤灰中提取氧化铝的方法可分为碱法、酸法和铵法。碱法技术在生产过程中产生大量的硅钙渣，属于增量技术（产生的尾渣量大于粉煤灰的使用量），产生的大量尾渣利用困难，产品质量不高，存在销售市场半径问题。酸法处理粉煤灰属于减量化过程，符合国家固体废弃物减量化利用政策。酸法主要的不足在于生产过程中采用的设备必须耐酸，防腐要求高、难度大，且铝盐分解产生大量酸气对厂房防腐和环保要求也比较高，所得氧化铝产品颗粒较细，容重低（0.38~0.35），不符合现代电解铝工业要求的冶金级氧化铝标准。

铵法处理粉煤灰提取氧化铝主要包括硫酸铵或硫酸氢铵与粉煤灰混合烧结法，铵法的优点主要在于烧结温度低，能耗低，过程减量化，得到的高硅渣经简单处理后用于高硅填料，也可以深加工制备白炭黑等高附加值产品，高铁渣用作为炼铁原料。此外，反应体系为弱酸体系，设备防腐要求低，利于大型化和工业实施。但中间物料硫酸铝铵溶液呈酸性，采用现有设备很难生产出满足冶金级氧化铝要求的粗颗粒氢氧化铝。

发明内容

发明目的

针对上述环保和防腐的问题，本发明提供一种无机械搅拌的硫酸铝铵溶液制备粗颗粒氢氧化铝的方法。

技术方案

一种硫酸铝铵溶液制备粗颗粒氢氧化铝的方法，制备材料包括硫酸铝铵溶液、氨水与晶体长大促进剂；通过溶液泵将硫酸铝铵溶液、氨水与晶体长大促进剂混合并从卧式反应罐的进料口泵入卧式反应罐中，所述卧式反应罐的罐体内部从进料口到出料口交替设有上强化导流板和下强化导流板，上强化导流板的表面、下强化导流板的表面和罐体的内壁皆覆盖有耐酸层，罐体的外周设有加热套，加热套与罐体形成夹层结构，加热套设有加热介质入口和加热介质出口，混合溶液从进料口进入到出料口排出反应经历时间为4~10 h，将流出的料浆进行固液分离得到固体和液体，固体经洗涤和烘干后获得粗颗粒氢氧化铝。

所述硫酸铝铵溶液中硫酸铝铵的浓度为140~370 g/L，氨水溶液中氨的浓度为10~25%，反应体系的温度为30~90℃，出料口流出料浆的pH为6~9。

所述晶体长大促进剂为十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的一种或其混合物，晶体长大促进剂的添加量为400~600 ppm。

所述卧式反应罐的罐体为卧式结构，罐体两端安装有端盖，端盖包括前端盖和后端盖，前端盖设有进料口，后端盖设有出料口，上强化导流板和下强化导流板与后端盖侧的水平面夹角呈30~90°，上强化导流板和下强化导流板位于靠近前端盖的面侧设有液流扰动件，液流扰动件的表面也覆盖有耐酸层。