[发明专利]一种强碱溶液除铝的方法和应用

说明书

本发明属于环保技术领域，公开了一种强碱溶液除铝的方法和应用，该方法包括以下步骤：将强碱溶液进行浓缩，过滤，取第一浓缩液加入所述除铝剂，反应，降温，固液分离，得到硅渣和滤液；将所述滤液进行浓缩，过滤，得到金属氢氧化物晶体和第二浓缩液；所述除铝剂包括以下组分：硅酸盐、二氧化硅；强碱溶液中含有铝酸根离子。本发明利用硅酸盐和二氧化硅作为强碱溶液中的除铝剂，在不改变溶液原有的pH情况下使铝生成不溶于水的硅铝酸盐，并将强碱溶液中的铝除到30‑100ppm，而且能回收相应的氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂晶体，母液循环利用。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种强碱溶液除铝的方法和应用。

背景技术

在电池回收、湿法冶金等领域涉及到铝的去除，目前除铝的方法有碱浸法、萃取法、预处理等方法。铝具有两性性质，在碱性溶液中以铝酸根形式存在，所以在强碱性条件下去除铝是一个难题。碱浸法先用碱使铝溶解，再用酸调节pH至9.0，析出Al(OH)₃沉淀，该方法成本高，处理难度较大。

基于此，为了能够有效地去除强碱溶液中的铝，开发一种高效除强碱溶液中铝的方法。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种强碱溶液除铝的方法和应用，该方法在强碱溶液中加入除铝剂，不需要调节pH，就能有效去除强碱溶液中的铝，操作简单，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种强碱溶液除铝的方法，包括以下步骤：

S1.将强碱溶液进行浓缩，过滤，取第一浓缩液加入所述除铝剂，反应，降温，固液分离，得到硅渣和滤液；

S2.将所述滤液进行浓缩，过滤，重结晶，得到金属氢氧化物晶体和第二浓缩液；所述除铝剂包括以下组分：硅酸盐、二氧化硅；所述强碱溶液中含有铝酸根离子。

优选地，步骤S1中，所述强碱溶液为废旧电池正极浸出液、废旧电池正极浸出液、铝合金化铣工艺后液、稀土选矿浸出液、湿法冶金浸出液；所述强碱溶液中铝酸根离子的浓度为2.0-138.4g/L。

优选地，步骤S1中，所述强碱溶液中还含有锂离子、钠离子、钾离子。

进一步优选地，所述强碱溶液中锂离子的浓度为0-65.7g/L、钠离子的浓度为0-27.4g/L、钾离子的浓度为0-11.7g/L。

优选地，步骤S1中，所述第一浓缩液的浓度250-415g/L。

优选地，步骤S1中，所述第一浓缩液的铝离子的浓度为0.9-63.3g/L。

优选地，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸锂、硅酸钾中的至少一种。

优选地，按质量百分比计，所述除铝剂包括以下组分：50～90％硅酸盐、10～50％二氧化硅。

优选地，步骤S1中，所述除铝剂中硅酸盐和第一浓缩液中的铝离子的摩尔比(1.0-3.0):1；进一步优选，所述除铝剂中硅酸盐和第一浓缩液中的铝离子的摩尔比为(1.2-1.5):1。

优选地，步骤S1中，所述除铝剂中二氧化硅和第一浓缩液中的铝离子的摩尔比(1.0-3.0):1；进一步优选，所述除铝剂中二氧化硅和第一浓缩液中的铝离子的摩尔比为(1.2-1.5):1。

优选地，步骤S1中，所述反应的温度为80-250℃，反应的时间为1-5h。

优选地，步骤S1中，所述降温是将温度降至20-30℃。

优选地，步骤S1中，所述固液分离的过程是采用压滤机对降温后的混合液进行压滤。

优选地，步骤S2中，所述浓缩液蒸发结晶，所述蒸发结晶的温度为100-150℃。