一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：利用流化干燥粉碎装置对硝酸铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式硝酸铝固体粉末，包括如下步骤：SO1：以硝酸铝晶体为原料，用流化气流将硝酸铝晶体硫化；SO2：将流化后的硝酸铝晶体连同流化气流射入混合腔，流化后的硝酸铝晶体在混合腔内环形气流的扰动下，发生碰撞，混合腔内的热空气对硝酸铝晶体进行干燥，得到碱式硝酸铝固体粉末；S03：收集已经滤出碱式硝酸铝固体粉末的尾气，对尾气中的副产物硝酸进行收集。本发明专利技术所采用的新技术和现有技术相比，在原料上进行了改进，将目前碱式硝酸铝制备领域常用的单质铝进行去除，在整个过程中不会产生有毒气体也不会产生易燃易爆的氢气。燃易爆的氢气。燃易爆的氢气。

【技术实现步骤摘要】
一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺


[0001]本专利技术属于硝酸铝制备
，尤其是涉及一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺。

技术介绍

[0002]碱式硝酸铝，或分子碱式为Al2(OH)
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3(6
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，通常为水溶液中形成外观为半透明至透明的粘稠胶体，从微观角对胶体微粒进行观察，胶体微粒带正电荷，微观结构为羽毛状，在工业运用中常将归类为铝溶胶，其可以广泛的运用于石油化工催化剂、硅酸铝纤维、陶瓷以及耐高温制作等领域，同时在无机纤维、活性氧化铝、高纯氧化铝、搪瓷、造纸等领域也有着巨大的运用空间。其在大规模生产之后，很快就替代了硅溶液在市场内的地位，凭借其良好的热稳定性成为了工业生产中重要的一种原料。
[0003]碱式硝酸铝所形成的溶液是铝溶胶的一种，其制备工艺在不断的发展和完善。在GB1327712A专利中，借助新鲜制备出来的氯化铝和氢氧化铝反应，生产了氯化铝，进而让氯化铝和水反应生成了碱式氯化铝，这个专利到目前为止已经失效。
[0004]随后在该技术的基础上，通过设计不同的工艺流程和设备形成了多个中专利技术，其中GB1327712A，GB1460966A，GB1531411A，AU1975085638A1， CA2014589A1，EP0554562B1，EP0256832B1，EP0530598B1和GB1462943A等专利就以上述技术为基础，对碱式氯化铝容积制备进行了工艺升级。
[0005]国内对于铝溶胶的生产图同样非常重视，其中CN107138115A，CN1054658， CN1051541A，CN1054658C，CN101264962A，CN110330043A，CN106517729B， CN107434254B，CN101723471B，CN109748304A和CN103553106A等专利提供了多种碱式氯化铝的生产工艺和流程。其中专利CN1334241A专利技术一种生产聚合氯化铝的工艺，该工艺以高岭土作为主要原料，就能够得到固体聚合氯化铝。
[0006]国内外除开对氯基铝溶胶的制备进行了多方面探索之外，在非氯基硝酸铝的制备上也进行了多方面的探索，早在1975年Reynold Metal Co报道了美国专利 US3925538，如何利用硝酸铝晶体制备碱式硝酸铝的具体方法，该专利中制备碱式硝酸铝晶体的方法可以用如下内容概括：第一，将硝酸铝晶体于高压设备中加热至180℃，将硝酸根脱出。第二，用水对脱出硝酸根的硝酸铝晶体进行稀释混合，然后再次加热至220度，然后对溶液进行过滤。在该生产工艺的基础上，美国专利US4223000中对这一技术进行再次升级，他们在该生产技术中引入了流化床技术，从而将硝酸铝的制备细化为四个步骤。
[0007]在美国专利US4256714描述了一个制备方法，包括用硝酸铝溶液作为初始原材料，在27～450度下蒸汽加压反应，制的大晶体的碱式硝酸铝。
[0008]在美国专利US5202115中所描述的碱式硝酸铝的制备方法，工艺核心在于硝酸铝水溶液和金属铝充分混合之后，升高温度，然后直接生成碱式硝酸铝溶液。
[0009]在美国专利US3898043中，报导一种加热分解高浓度硝酸铝溶液的方法，来制备碱式硝酸铝溶液。其他专利，比如US4223000,US2931706，US1575634，也报道类似的金属铝来
制备碱式硝酸铝溶液。在美国专利US4985225报道，通过加热干燥碱式硝酸铝溶液，制备出碱式硝酸铝固体。
[0010]最初所采用的技术生产铝溶胶都是采用氢氧化铝和氯化铝作为主要原料，在反应之后生成低氯铝比的碱式氯化铝，这种制备方式已经被淘汰，在后续的工艺革新中，为了生产出无氯基的碱式硝酸铝，采取硝酸铝晶体作为原料，通过加热的方式脱离硝基之后，脱离硝基，然后将产物加入到水中混合，之后之后加热过滤，形成所需要的碱式硝酸铝，这种生产方式步骤繁琐，原料损耗较大。
[0011]现有的常用工业生产碱式硝酸铝的工艺通常为如下两个方向，第一，金属铝和硝酸铝进行分析，第二，金属铝和稀硝酸反应。这两种反应都需要运用到金属铝，为了加快反应速率需要将金属铝加工成粉末或者铝屑以及铝粉，同时金属铝具有还原性，从而产生一些副反应，在金属铝和稀硝酸反应时，会产生氢气，从而容易引起生产设备爆炸，进而对于设备的密封性和强度要求高。而金属铝和硝酸铝发生反应，不仅仅会生成氢气，还会形成氧化氮，从而产生污染气体，还需要进行严格的尾气处理，否则会威胁大气安全。这两类所产生的溶液均为酸性容易，在运输上极为不易，而使用金属铝作为原料，对于成本控制也极为不易。

技术实现思路

[0012]本专利技术的第一目的是针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺。
[0013]本专利技术的第一个目的可以通过下列方案进行实现：一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：利用流化干燥粉碎装置对硝酸铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式硝酸铝固体粉末，包括如下步骤：
[0014]SO1：以硝酸铝晶体为原料，用流化气流将硝酸铝晶体硫化；
[0015]SO2：将流化后的硝酸铝晶体连同流化气流射入混合腔，流化后的硝酸铝晶体在混合腔内环形气流的扰动下，发生碰撞，混合腔内的热空气对硝酸铝晶体进行干燥，得到碱式硝酸铝固体粉末。
[0016]S03：收集已经过滤出碱式硝酸铝固体粉末的尾气，对尾气中的副产物硝酸进行收集。
[0017]优选的，所述步骤SO1中，硝酸铝晶体中铝含量为5
‑
40％，硝基含量为15
‑
50％，剩余成分为结晶水。
[0018]优选的，所述步骤SO2中，通过空气加压装置形成高压气流，然后通过压力分配器形成流化气流和循环气流。
[0019]优选的，所述流化气流气压小于循环气流气压。
[0020]优选的，所述步骤S02中，循环气流和流化气流的温度在120℃
‑
350℃之间。
[0021]优选的，所述步骤SO3中，将尾气通入吸收塔中，以收集水蒸气并制备稀硝酸。
[0022]优选的，制备的硝酸浓度在5
‑
65％之间，吸收塔为常压，操作温度在25
‑
65℃之间。
[0023]本专利技术的第二目的可以通过下列方案进行实现：一种流化干燥粉碎装置，其特征在于，包括空气压缩机、粉碎混合装置、加热装置、加料装置及收集装置，所述粉碎装置和所述空气压缩机通过分压组件连接，所述收集装置和所述粉碎装置通过收集管相连。
[0024]本专利技术通过空气压缩机形成射流膜，能够在粉末混合装置中，对原料进行更加彻底的干燥和粉碎，从而增加粉碎效果。
[0025]优选的，所述空气压缩件通过第一管道与所述加热装置相连，所述加热装置通过第二管道和所述分压组件相连；空气先通过空气压缩件进行加压，然后在通入到加热装置加热之后，就能够获得高温高压的气流。
[0026]优选的，所述粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：利用流化干燥粉碎装置对硝酸铝晶体进行干燥粉碎，制备得到碱式硝酸铝固体粉末，包括如下步骤：SO1：以硝酸铝晶体为原料，用流化气流将硝酸铝晶体硫化；SO2：将流化后的硝酸铝晶体连同流化气流射入混合腔，流化后的硝酸铝晶体在混合腔内环形气流的扰动下，发生碰撞，混合腔内的热空气对硝酸铝晶体进行干燥，得到碱式硝酸铝固体粉末；S03：收集已经滤出碱式硝酸铝固体粉末的尾气，对尾气中的副产物硝酸进行收集。2.根据权利要求1所述的一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：所述步骤SO1中，硝酸铝晶体中铝含量为5
‑
40％，硝基含量为15
‑
50％，剩余成分为结晶水。3.根据权利要求所述1的一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：所述步骤SO2中，通过空气加压装置形成高压气流，然后通过压力分配器形成流化气流和循环气流。4.根据权利要求所述1的一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：所述流化气流气压小于循环气流气压。5.根据权利要求1所述的一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：所述步骤S02中，循环气流和流化气流的温度在120℃
‑
350℃之间。6.根据权利要求1所述的一种制备碱式硝酸铝固体粉末的工艺，其特征在于：所述步骤SO3中，将尾气通入吸收塔中，以收集水蒸气并制备稀硝酸。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：华峰君，管沛林，邹新国，
申请(专利权)人：宁波大浦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：