[go: up one dir, main page]

CN111484055A - 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂 - Google Patents

一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂 Download PDF

Info

Publication number
CN111484055A
CN111484055A CN201910086950.3A CN201910086950A CN111484055A CN 111484055 A CN111484055 A CN 111484055A CN 201910086950 A CN201910086950 A CN 201910086950A CN 111484055 A CN111484055 A CN 111484055A
Authority
CN
China
Prior art keywords
decomposition
alumina
auxiliary agent
production process
organic compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910086950.3A
Other languages
English (en)
Inventor
娄世彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910086950.3A priority Critical patent/CN111484055A/zh
Publication of CN111484055A publication Critical patent/CN111484055A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
    • C01F7/144—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by precipitation due to cooling, e.g. as part of the Bayer process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
    • C01F7/144—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by precipitation due to cooling, e.g. as part of the Bayer process
    • C01F7/145—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by precipitation due to cooling, e.g. as part of the Bayer process characterised by the use of a crystal growth modifying agent other than aluminium hydroxide seed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

本发明属于化工技术领域，具体公开了一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂CGM，为羟基类、胺基类、羧基类有机化合物中的一类、二类或三类组合在一起的组合物，其中的羟基类有机化合物在除水以外的有效成分的质量含量为2%—60%，分解结晶助剂在铝酸钠溶液（精液）中的添加量为3~100ppm（即3~100ml/m3‑精液）；具有水溶性及碱溶性，分散性能好，其用量少，用于氧化铝铝酸钠溶液分解，可提高铝酸钠溶液分解率，分解产物粒度明显变粗，焙烧氧化铝强度大。

Description

一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂
技术领域
本发明涉及一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，属于新材料技术领域。
背景技术
我国的氧化铝厂是以一水硬铝石为原料的，采用拜尔法用高浓度铝酸钠溶液生产砂状氧化铝，铝酸钠溶液晶种分解是拜尔法生产氧化铝的主要工序之一，也是实现砂状氧化铝的关键工序，影响分解过程的因素很多，这些因素的影响是多方面的、复杂的，并且因条件不同而不同，控制分解过程的条件对产出率和产品质量都有很大影响。国外铝厂由粉状氧化铝改造成砂状氧化铝的经验很多，我们应该借鉴，但必须结合我国的实际情况。提质提产增效已经成为目前氧化铝生产中的主要研究方向。
无论国企还是民企基本上采用中铝广西分公司的分解模式，即为高固含、高浓度、中等温度一段法氧化铝生产技术，部分进口矿的氧化铝企业只是浓度稍低而已，其分解率46~53%，精液产出率75~95kg/m3，产品质量，尤其是粒度指标相差很大，有的距离砂状氧化铝指标相差甚远。制取粒度粗、强度大、流动性好的产品与提高分解率的分解条件常常相矛盾，一是与技术控制水平有关，二是没有找到关键控制技术。从国际标准协会冶金级氧化铝代表值、冶金级氧化铝国际水平标准、国家科技部对氧化铝指标的要求以及粉状氧化铝与中间状和粉状氧化铝的指标比较，上世纪我国基本上是粉状和中间状氧化铝。
目前，许多厂家采用分解过程添加进口或国产的结晶助剂，起到了较好的效果。中国铝业广西某公司最早使用国外的结晶经助剂，结合配合工艺参数调整，生产出相对质量稳定的砂状氧化铝，河南某公司10年前采用国内一个厂家的结晶助剂，其产品的粒度和强度得到大大改善，只是分解率有所下降。这些结晶助剂其主要作用在于与温度参数配合，改变成核频率，改善系统粒度的相对平衡与稳定，抑制草酸盐的析出，提高焙烧氧化铝的强度，但对于分解产出率影响较小。这些结晶助剂基本为油性有机物，水溶性较差，分散性能不好。前些年，某高校开发出一种提高分解率的助剂，通过半工业试验，其提高量只有0.5%左右，很容易被生产的波动所掩盖，效果不明显，没有推广应用。
通过研究发现，目前市场上现存的分解结晶助剂均为油性或乳化物，其水溶性或碱溶性不太好，分散性不佳，尤其在粒度改善和提高分解率方面还存在一定缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，首次采用水溶性混合物而不是国内外市场上的现存油性或乳化物，提供了一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其能有效解决铝酸钠溶液分解过程粒度长粗和分解率提高的题。
为了解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：
一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述结晶助剂是羟基类、胺基类、羧基类有机化合物中的一类或三类组合在一起的组合物，其中有机化合物在除水以外的有效成分的质量含量为2%—60%。
所述的一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述结晶助剂可以用任意比例的水进行溶解。。
所述的一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：羟基类：胺基类：羧基类：=1:1:1~2::3:4。。
根据上面任一项所述的氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述分解结晶助剂在铝酸钠溶液（精液）中的添加量为3~100ppm（即3~100ml/m3-精液）。
铝酸钠溶液种子分解过程是拜耳法的一个重要工序。它是在铝酸钠溶液中加入AI(OH)3晶种，降温并搅拌，使溶液中的Al2O3以Al(OH)3形态析出在晶种表面。种分过程是拜耳法生产中最耗时的工序(一般为45～72小时)，一般不超过55％。由于影响分解的因素很多，如温度、分子比、种子比、种子粒度、苛性碱浓度等，使种分过程成为氧化铝工业生产技术发展的瓶颈。因此，找出一条操作简单、经济可行的途径来强化种分过程，成为氧化铝工作者面临的难题。由于表面活性剂具有界面吸附、定向排列、胶束生成以及由此而产生的表面张力下降等性质，使其在拜耳法中具有许多重要作用，如改进氢氧化铝结晶的晶体结构、提高分解率、粗化晶粒等。因经，添加剂—尤其是表面活性剂的应用，使这一难题的解决取得突破性进展。
结晶助剂对于种分过程的作用机理主要有以下几个方面得到体现：
（1）促进Al(OH)3细粒子的附聚；
（2）消除有机物的影响；
（3）提高分解率；
（4）降低产品钠含量和提高氧化铝产品的强度。
具体实施方式
以下对本发明的使用实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实例1
CGM配方（JT1）实施例1：羟基类含量5%、胺基类30%。
采用工厂物料进行分解对比试验，分解参数及试验结果见表1、表2，其中JT1、JT2本发明专利分解结晶助剂。
表1 试验条件
T t SC（g/L） CGM-ATA(ppm) seed solution
精液 61~48℃ 45h 700 0 工业 工业
T1 61~48℃ 45h 700 Q1：20 工业 工业
JT1 61~48℃ 45h 700 Q2：20 工业 工业
JT2 61~48℃ 45h 700 Q3：20 工业 工业
国外1 61~48℃ 45h 700 Q4：20 工业 工业
国外2 61~48℃ 45h 700 Q5：20 工业 工业
国内1 61~48℃ 45h 700 Q6：20 工业 工业
国内2 61~48℃ 45h 700 Q7：20 工业 工业
本发明助剂水溶性碱溶性良好，国内外的助剂不溶于水，国外的一个对比样品碱溶性差，另一个碱溶乳化，国内的两种碱溶性较好，但比不上本发明助剂使用的产品。
表2 产品结果
η △η -10μ -20μ -45μ D10 D50 D90 SiO<sub>2</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Na<sub>2</sub>O
TS 晶种 0.10 1.06 5.95 50.860 88.648 147.522 0.26
TMS 分级晶种 0.13 1.33 9.20 46.140 87.531 151.335 0.27
T1 54.43 0 0 0.79 6.75 50.189 93.889 161.495 0.33
JT1 55.00 2.41 0 0.77 6.65 50.367 94.000 161.363 0.32
JT2 55.46 3.46 0 0.66 6.69 50.292 94.153 161.903 0.32
国外1 53.70 0.15 0.08 0.78 7.89 48.106 90.412 156.552 0.29
国外2 53.40 -0.15 0.10 0.75 6.50 50.372 92.847 159.156 0.29
国内1 54.14 0.59 0.08 0.85 7.61 48.601 91.456 157.168 0.30
国内2 54.29 0.74 0.19 1.01 9.26 46.046 88.419 154.994 0.30
在分解率方面，本发明助剂均优于国内外助剂，分解率分别提高2.41%与3.46%。在产品粒度方面，JT1、JT2均优于空白与国内外助剂，D50最大，细粒子最少。本次试验种子放置时间过长，活性有影响。考虑到产出率，本发明助剂效果较好。
实例2
CGM配方（JT2）实施例2：羟基类含量25%、胺基类10%、S%羧基类30%。
某工厂试用本助剂，添加量为5~20ppm，平盘AH进入焙烧炉焙烧为氧化铝，碰撞和脱水产生破碎，11月份平均值-45μm粒度增加7.84%，12月1~14日平均值增加10.99%，12月15~22日平均值增加5.20%，11月份粒子破碎不过高是由于粒度较粗，其破碎的碎块仍大于-45μm，这说明加入CGM 后，1号线与2号线混合AH焙烧为氧化铝AO，其强度增加，这与大量生成附聚结构的前驱体AH有关，如果单独焙烧1号线出料，破损率会更小。说明该CGM对于增加物料强度有很大的贡献率。
表1 平盘AH经焙烧炉焙烧氧化铝后-45微米增加量
平盘AH-45μm% 焙烧AO-45μm% △-45μm% 备注
12月1~14日 16.92 27.91 10.99 未使用本发明JT2使用另一家助剂
12月15~22日 18.77 23.97 5.20 另一家助剂与JT2几天使用后的AH混合焙烧
12月28日 18.77% 20.17% 1.40% JT2使用后工厂产品单独焙烧折算
实例3
CGM配方实施例3：羟基类含量70%、胺基类3%、羧酸类10%。
某氧化铝厂分解系统试用本发明CGM，12月31日10:00，添加量为20ppm，从初步结果来看，粒度、分解率明显改观，为下步浆液添加提供了依据，见下表。
表2 添加本发明CGM前后的分解率及系统粒度变化
AH-45μm% 中位径D<sub>50</sub> 分解率η% 备注
12月28日 17.62 68.74 50.88
12月29日 17.64 67.99 50.26
12月30日 17.63 68.15 49.12
平均值 17.63 68.29 50.09
12月31日 15.75 72,21 50.26
1月1日 16.84 69.45 51.91
1月2日 16.57 69.94 51.81
平均值 16.39 70.53 51.33
添加前后△ －1.24 2.24 1.24
实例4
CGM配方实施例4：羟基类含量15%、胺基类30%、羧酸类15%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述结晶助剂是羟基类、胺基类、羧基类有机化合物中的一类、二类或三类组合在一起的组合物，其中有机化合物在除水以外的有效成分的质量含量为2%—60%。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述结晶助剂可以用任意比例的水进行溶解。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于羟基类：胺基类：羧基类=1:1:1~2::3:4。
4.根据权利1至3中任一项所述的氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂，其特征在于：所述分解结晶助剂在铝酸钠溶液（精液）中的添加量为3~100ppm（即3~100ml/m3-精液）。
CN201910086950.3A 2019-01-29 2019-01-29 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂 Pending CN111484055A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910086950.3A CN111484055A (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910086950.3A CN111484055A (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111484055A true CN111484055A (zh) 2020-08-04

Family

ID=71791190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910086950.3A Pending CN111484055A (zh) 2019-01-29 2019-01-29 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111484055A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113845784A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 山东银箭金属颜料有限公司 防紫外线聚合物包覆纳米氧化铝颜料的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4036931A (en) * 1976-06-25 1977-07-19 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Bayer process production of alumina
AU6660486A (en) * 1985-12-17 1987-06-18 Aluminium Pechiney Process for the production at a high level of productivity of aluminium trihydroxide in a high state of purity and with a median diameter of less than 4 micrometres, which is regulated as required
CN1911808A (zh) * 2006-09-14 2007-02-14 中国铝业股份有限公司 一种超高浓度铝酸钠溶液分解的方法
CN101654270A (zh) * 2009-09-10 2010-02-24 沈阳工业大学 消除种分产品粒度周期性细化的方法
CN104817100A (zh) * 2015-04-15 2015-08-05 中南大学 一种制备砂状氧化铝的方法
CN105668598A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 中国铝业股份有限公司 一种在氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法
CN108002415A (zh) * 2017-12-06 2018-05-08 中国铝业股份有限公司 氧化铝生产过程中脱除草酸钠的结晶物的处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4036931A (en) * 1976-06-25 1977-07-19 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Bayer process production of alumina
AU6660486A (en) * 1985-12-17 1987-06-18 Aluminium Pechiney Process for the production at a high level of productivity of aluminium trihydroxide in a high state of purity and with a median diameter of less than 4 micrometres, which is regulated as required
CN1911808A (zh) * 2006-09-14 2007-02-14 中国铝业股份有限公司 一种超高浓度铝酸钠溶液分解的方法
CN101654270A (zh) * 2009-09-10 2010-02-24 沈阳工业大学 消除种分产品粒度周期性细化的方法
CN104817100A (zh) * 2015-04-15 2015-08-05 中南大学 一种制备砂状氧化铝的方法
CN105668598A (zh) * 2016-01-19 2016-06-15 中国铝业股份有限公司 一种在氧化铝生产过程中脱除草酸钠的方法
CN108002415A (zh) * 2017-12-06 2018-05-08 中国铝业股份有限公司 氧化铝生产过程中脱除草酸钠的结晶物的处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113845784A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 山东银箭金属颜料有限公司 防紫外线聚合物包覆纳米氧化铝颜料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101687659B (zh) 氧化镁颗粒聚集物及其制造方法
CN109516484B (zh) 一种用电石泥粉煤灰和煤矸石烧结法生产氧化铝的方法
CN108862362B (zh) 一种微米级氧化铈粉体的制备方法
CN103159415B (zh) 利用酸性锆硅渣制备的水泥混凝土掺合料及其制备方法
CN110357131A (zh) 一种纳米氢氧化镁浆料及其制备方法和应用
CN111484055A (zh) 一种氧化铝生产过程使用的分解结晶助剂
CN115893461A (zh) 一种纳米氧化铝抛光粉的生产工艺
CN114195168B (zh) 一种硅锰渣制备NaA分子筛的方法
CN107352824A (zh) 一种工业合成硫石膏及其制备方法
CN114394770A (zh) 一种钨尾矿水泥混合材的制备方法
CN113845128A (zh) 一种mor沸石分子筛及其制备方法
CN109704374B (zh) 一种用于串联法生产氧化铝的熟料及其工艺
CN104030331A (zh) 一种利用高铝粉煤灰生产氧化铝的方法
CN115028379B (zh) 一种水泥生料助磨剂及其制备方法和应用
CN115872430B (zh) 一种比表面积可控的氢氧化钙的制备方法
CN117228983A (zh) 一种抑制机制砂中絮凝剂的外加剂及其制备方法
CN101439874A (zh) 高纯超细氧化铋的生产方法
CN109761253B (zh) 一种氧化铝生产用分解结晶助剂
CN112317137B (zh) 一种从白云鄂博微细复杂嵌布贫化矿中生产萤石的药剂
JP3786717B2 (ja) 炭酸カルシウム分散体の調製方法
CN114031326A (zh) 一种基于超细石灰石悬浮聚合硫酸铝的无碱液体速凝剂及其制备方法
CN102328944A (zh) 一种连续生产氢氧化铝晶核种子的生产方法
CN119569077B (zh) 共晶盐辅助熔融锂渣制备锂渣基分子筛的方法
CN108455656B (zh) 一种活性氧化锌的制备方法
CN119683671B (zh) 一种热喷涂用球形氧化钇粉末及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200804

RJ01 Rejection of invention patent application after publication