一种铝酸钠溶液分解的方法技术

本发明专利技术的涉及一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理。本发明专利技术的方法，与现有化学方法相比，不改变氧化铝生产现有的工艺条件，设备投资小，节能环保。将超声波技术引入拜尔法生产氧化铝工艺流程，工艺简单，实用性强，对提高种分分解率和氢氧化铝产品粒度的效果显著。有效强化了铝酸钠溶液晶种分解，缩短分解时间，提高分解率和改善了产品粒度分布，效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的涉及一种铝酸钠溶液分解的方法。
技术介绍
铝酸钠溶液分解是氧化铝生产的关键工序之一，也是耗时最长的工序，它直接影响到碱的循环效率、蒸发水量等工艺能耗指标，对产品的理化性能指标也有极大影响。铝酸钠溶液种分过程是一个极为复杂的物理化学变化过程：包括(1)Al(OH)3晶体的长大；(2)Al(OH)3晶种的附聚；(3)次生晶核的生成；(4)Al(OH)3晶粒的破裂与磨损四个过程，它们往往同时发生，只是在不同的分解阶段发生的程度不同而已。近年来研究人员从铝酸钠溶液分解机理入手在多个方面研究了强化分解过程的方法。杨重愚在《氧化铝工艺学》中指出分解原液的浓度和苛性比值涉及到分解原液的过饱和度，是影响分解速度、Al(OH)3产出率和产成品粒度和强度的最主要因素，当原液浓度一定时，降低原液αk是强化种分过程最有效的途径。分解温度也是影响种分分解率的一个关键因素，赵清杰等在《提高拜耳法种分分解率的研究》(《轻金属》2000年第7期)介绍了采用二次降温分解制度提高种分分解率的方法，即采取初温65℃、分解12小时后采用适宜的降温设备中间急降温到55℃，再进行48小时自然降温分解，既提高了分解率又可使产品氢氧化铝有较高的强度。还有人从制备活性晶种、加入添加剂、保持较高的种子添加量等方面提高种分分解率。这些方法除小部分应用于氧化铝生产外，大部分处于实验室研究阶段，在技术、设备投资及经济合理性上还存在许多问题，离工业应用距离还较远。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种设备投资小、节能环保、工艺简单、实用性强，能有效提高种分分解率和改善氢氧化铝产品粒度分布的铝酸钠溶液分解的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。-->一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理。本专利技术的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理的超声波频率为：15000～35000Hz。本专利技术的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理过程，是将铝酸钠溶液辐照处理2-4小时后进行分解的。本专利技术的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理过程，是在铝酸钠溶液分解的同时开始辐照处理的，辐照处理每2小时辐照0.5小时，其辐照处理4-10次。本专利技术的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理过程，是首先将铝酸钠溶液辐照处理2-4小时后开始分解，且在进行分解的同时开始后每2小时辐0.5小时，其辐照处理4-10次。一种铝酸钠溶液分解的方法，有三种：(1)只在种分分解过程中使用超声波辐照；(2)种分分解前用超声波对分解原液进行辐照预处理，分解过程中不用超声波；(3)将前两种工艺条件结合，超声波既预处理分解原液，也在分解过程中使用，其分解的其它工艺条件采用常规的工艺条件，在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理，在液体中引起空腔的形成、振荡、生长、收缩及到崩溃等一系列变化，并可产生热机制、机械机制、空化机制等效应，加快铝酸钠溶液中的溶质分子传质过程，降低分子之间的作用力，减少铝酸钠溶液的粘度，有利于铝酸钠溶液分解过程的加速进行；并促进氢氧化铝晶粒长大，使氢氧化铝产品粒度增大、强度提高，从而提高氢氧化铝产品质量。采用超声波辐照这种物理方法加速氢氧化铝种分分解过程。采用超声波对氢氧化铝种分分解原液进行预处理，使过饱和溶液的稳定性下降，从过饱和溶液中析出新的晶核的诱导期缩短。有利于附聚的发生，空化泡崩溃时产生的微射流破坏了双液层，有利于晶核的生成和晶体的长大。本专利技术的涉及一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理。本专利技术的方法，与现有化学方法相比，不改变氧化铝生产现有的工艺条件，设备投资小，节能环保。将超声波技术引入拜尔法生产氧化铝工艺流程，工艺简单，实用性强，对提高种分分解率和氢氧化铝产品粒度的效果显著。有效强化了铝酸钠溶液晶种分解，缩短-->分解时间，提高分解率和改善了产品粒度分布效果显著。具体实施方式一种铝酸钠溶液分解的方法，在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理；其超声波辐照处理的超声波频率为：15000～35000Hz。所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理过程，是将铝酸钠溶液辐照处理2-4小时后进行分解的；或是在铝酸钠溶液分解的同时开始辐照处理的，辐照处理每2小时辐0.5小时，其辐照处理4-10次；或是首先将铝酸钠溶液辐照处理2-4小时后开始分解，且在进行分解的同时开始后每2小时辐0.5小时，其辐照处理4-10次。下面结合实施例进一步进行说明。一种铝酸钠溶液分解的方法实施例1试验装置用两台相同的带自动控温系统容积为10升的台式分解槽，1#号槽带有25000Hz的超声波辐照装置，2#号槽不用超声波辐照作为空白对比试验。从氧化铝生产现场种分槽上取回分解原液，从氧化铝厂碳分过滤机上取回碳分氢氧化铝做晶种，分析原液成份和碳分氢氧化铝含水率，两台分解槽分别加入分解原液体积为8升，晶种按种子比2.0添加，分解初温为58℃，分解终温为46℃，降温制度模拟工业生产。在1#、2#号槽中加入分解原液8升，其成份为：NT：156.95g/l，AO：144.57g/l，NK：136.0g/l，SiO2：0.53g/l，αK：1.548，加入晶种进行分解，试验时搅拌速度为150r/min，分解时间40小时，在1#号槽分解过程中前16小时用25000Hz超声波间断地进行辐照，40小时后1#号槽分解率η为56.18％，2#号槽为分解率η为55.12％，1#号槽分解率η提高1.06％；1#号槽产出的氢氧化铝粒径小于45μm的为7.54％，2#号槽产出氢氧化铝粒径小于45μm的为18.27％。实施例2试验装置用两台相同的带自动控温系统容积为10升的台式分解槽，1#号槽带有35000Hz的超声波辐照装置，2#号槽不用超声波辐照作为空白对比试验。从氧化铝生产现场种分槽上取回分解原液，从氧化铝厂碳分过滤机上取回碳分氢氧化铝做晶种，分析原液成份和碳分氢氧化铝含水率，两台分解槽分别加入分解原液体积为8升，晶种按种子比2.0添加，分解初温为60℃，分解终温为-->43℃，降温制度模拟工业生产。在1#、2#号槽中加入分解原液8升，其成份为：NT：160.05g/l，AO：148.63g/l，NK：140.0g/l，SiO2：0.55g/l，αK：1.549，加入晶种进行分解，试验时搅拌速度为150r/min，分解时间55小时，在1#号槽分解的同时开始用35000Hz的超声波辐照处理，每2小时辐照0.5小时，其辐照处理4次。分解55小时后1#号槽分解率η为58.20％，2#号槽为分解率η为55.50％，1#号槽分解率η提高2.70％；1#号槽产出的氢氧化铝粒径小于45μm的为6.82％，2#号槽产出氢氧化铝粒径小于45μm的为18.93％。实施例3试验装置用两台相同的带自动控温系统容积为10升的台式分解槽，1#号槽带有15000Hz的超声波辐照装置，2#号槽不用超声波辐照作为空白对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于在铝酸钠溶液的分解时，采用超声波辐照对铝酸钠溶液进行处理。2.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理的超声波频率为：15000～35000Hz。3.根据权利要求1所述的一种铝酸钠溶液分解的方法，其特征在于所述的对铝酸钠溶液进行采用超声波辐照处理过程，是将铝酸钠溶液辐照处理2-4小时后进行分解的。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何静华，刘保正，海胜利，刘伟，张育新，胡颖，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]