一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法技术

一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法，包括高活性晶种浆液制备、种分强化以及细粒子预处理和附聚。通过多手段调控溶液分解和结晶过程，解决了提高分解率与保证产品质量的矛盾问题。应用本发明专利技术可实现溶液分解率57%以上，同时产品砂状化，质量符合国家一级品标准。本发明专利技术具有分解率高、产品砂状化、流程简单、投资少、应用前景广阔等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法
本专利技术涉及一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法，属铝冶金

技术介绍
铝酸钠溶液晶种分解(常称“种分”)是拜耳法生产氧化铝的关键工序，它直接影响到产出率、产品质量和主要技术经济指标等。砂状氧化铝作为电解铝的原料具有流动性好、飞扬损失低、粉尘量低、比表面积高等优点，而铝酸钠溶液分解出的砂状化氢氧化铝是砂状氧化铝生产的基础。目前，无论是采用传统的一段，还是传统的两段种分方法，在保证生产砂状化氢氧化铝时，种分过程仍存在分解率(～45％)、分解时间长(40～55h)和产出率低(70～90kg/m3-溶液)等缺点，是氧化铝生产效率提高的技术瓶颈，显著提高分解率一直研究的热点和难点。近年来，研究人员不断提出大幅度提高分解率(分解率＞55％)的方法，如加入水(李民菁等，铝酸钠溶液分解的新方法CN101654272A)、甲醇(郑诗礼等，CN101746794A)、尿素(N.KSahuetal，JournaloftheTaiwanInstitueofChemicalEngineers，2014，45(3)：815～822)、氨水(刘桂华等，一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法，其特征在于，在溶液晶种分解时加入高活性晶种浆液、循环晶种，任选的加入经过细粒预处理和附聚的氢氧化铝浆液；所述循环晶种为‑45μm粒子大于15%不超过30%、优选不超过25%，平均粒径55~75μm的氢氧化铝。

【技术特征摘要】
1.一种协同调控强化铝酸钠溶液晶种分解的方法，其特征在于，在溶液晶种分解时加入高活性晶种浆液、循环晶种，任选的加入经过细粒预处理和附聚的氢氧化铝浆液；所述循环晶种为-45μm粒子大于15%不超过30%、优选不超过25%，平均粒径55~75μm的氢氧化铝。2.根据权利要求1所述的方法，所述高活性晶种浆液通过如下步骤制备：以铝酸钠溶液为原料，加入碳酸氢钠浆液，通过诱发成核和快速分解，制备得到高活性晶种浆液；优选的，所述循环晶种用量远大于高活性晶种，所述循环晶种和高活性晶种的质量比为100~380，优选为150-350，更优选为160-250。3.根据权利要求1所述的方法，所述高活性晶种浆液通过如下步骤制备：用70g/L~150g/LNaHCO3浆液与铝酸钠溶液反应，控制反应温度不低于25℃；在10-30分钟内诱发成核，然后在60分钟内快速分解，获得粒度不大于3μm、氢氧化铝各晶面间主要呈面面相交或垂直状，分解率大于60%的高活性晶种浆液；其中，各晶面间呈面面相交或垂直状的氢氧化铝占比不少于60质量%，优选不少于70质量%，更优选不少于80质量%；优选的，所述高活性晶种浆液通过如下步骤制备：在温度25~65℃间，按碳酸氢钠浆液/铝酸钠溶液体积比1/3-3/1加入两种溶液，快速搅拌诱发成核，停留时间不大于30分钟；然后再按铝酸钠溶液/成核体系浆液体积比10/50-50/10继续加入铝酸钠溶液，快速搅拌，在60分钟内将溶液快速分解，分解率介于60~75%之间；制得的高活性晶种浆液搅拌停留时间小于4小时。4.根据权利要求1所述的方法，在种分开始和种分3~6h时分两次加入高活性晶种浆液，而循环晶种在种分开始时加入；优选的，高活性晶种浆液加入量按浆液/种分铝酸钠溶液体积比1/35~1/15计加入；同时高活性晶种浆液分两次加入，即：开始时按1/60~1/50体积比加入；种分3~6h后加入剩余的晶种浆液；循环晶种加入量和铝酸钠溶液比例为700~1500g/L，在种分开始时加入；强化种分初温55~65℃，种分末温45~50℃，分解时间40~50h；优选的，所述高活性晶种为氢氧化铝晶种，粒度0.3~3μm，氢氧化铝颗粒边缘呈锯齿状，片状氢氧化铝主要呈面面相交或垂直状，面面叠合状少，占比不大于40%，优选不大于30%，更...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小斌，刘桂华，彭志宏，周秋生，齐天贵，叶普洪，刘井辉，李铮，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43