环保型氢氧化铝脱水助滤剂制造技术

本发明专利技术涉及一种环保型氢氧化铝脱水助滤剂，该助滤剂是由天然羧酸盐为主剂与非表面活性剂和助表面活性剂复配而得，其中各组分质量份如下：天然羧酸盐２０－３５份，非离子表面活性剂２０－４０份，助表面活性剂５－１５份，水２０－４０份。本发明专利技术的脱水助滤剂原料可再生、成本低，使用过程无污染、用量低，可明显提高氢氧化铝的脱水率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保型氢氧化铝脱水助滤剂，属于化学

技术介绍
铝在国民经济中是不可缺少的，铝的生产过程如下①铝来源于铝矾石，它与碱水溶液 作用生成氢氧化铝。②灼烧氢氧化铝后生成氧化铝，③再经过电解得到金属铝。其中在第一步得到的氢氧化铝中含有许多碱液，因此需要用水清洗，据文献报道清洗 后烧结法得到的氢氧化铝含有10%以上水分；拜尔法得到的氢氧化铝含有6%以上水分。这 种含水的氢氧化铝灼烧时需要消耗热量， 一部分是氢氧化铝分解成氧化铝，另一部分是残余 的水分汽化(水分的汽化热值为2260kj/kg)。因此在灼烧前使氢氧化铝脱水对节能是非常重要的。它越来越受到生产厂家的重视。我国在2007年产铝1300万吨，折算成氢氧化铝为3900万吨，如果使氢氧化铝中的水 分下降1%，可节约燃烧的重油3.12万吨。若重油价格为3800元/吨，则每年可节省1.18亿 元。目前国内一些厂家使用进口助滤剂，但价格昂贵(约每吨5—6万元)；有些厂家因价 格昂贵，而长期不使用助滤剂。因此在当前条件下，开发有自主产权的、环保廉价的助滤剂 是十分必要的。目前，我公司生产的助滤剂通过现场使用效果来看，已超过进口产品。近年来在国内外关于氢氧化铝脱水助滤剂，归纳起来有以下三种类型1. 高分子助滤剂高分子助滤剂首先由英国Bradford胶体公司，在上世纪80年代合成的Drimax系列产品， 以及后来其他Percol公司和Maguafloc公司生产的聚合物助滤剂，都能降低滤饼水份，起到助 滤的效果。在国内，高分子助滤剂方面也进行了一些研究。太原理工大学的郭玲香研究PQAAM接 枝共聚物，对氢氧化铝颗粒不仅能降低其表面的负电性，而且能改善其表面的疏水性，表现 出较好的脱水助滤性能。湘潭工学院夏畅斌，用新型阳离子聚2-羟丙基二甲基氯化铵与丙烯 酰胺的接枝共聚物，对氢氧化铝颗粒脱水进行研究。论述了药剂用量、分子量以及pH对脱 水效果影响。中南大学张建民等，用聚氧乙烯表面活性剂助滤剂，发现它具有很好的表面活 性和絮凝能力，能够降低滤饼水分和介质阻力，增加过滤速度。2. 表面活性剂型助滤剂对表面活性剂型助滤剂研究较为突出的是澳大利亚的Nicol公司。早在1976年开始,他 们既进行产品开发，又开展表面活性剂型助滤剂对氢氧化铝颗粒脱水机理研究。Stahl.W.G 在1991年报道开展一种阴离子型助滤剂和二种非离子型助滤剂进行研究。实验结果表明 非离子型助滤剂对滤饼结构及其透气性影响不明显，而阴离子型助滤剂可使滤饼透气性变 好，同时，降低毛细管附加压力，将增加脱水动力，使滤饼水分降低。Groppo丄G等用二种 不同类型的表面活性剂做降失水试验，结果表明无论是非离子还是阴离子表面活性剂，其 用量较低(10.25Kg/T)并使滤饼水分降低能力达20%左右。3国内吴燕等人采用非离子、阴离子和阳离子等多种表面活性剂对氢氧化铝颗粒进行室内 研究，发现阴离子和非离子助滤剂分别使滤饼水分降低到4.9%和3%，而阳离子表面活性剂效果不理想。 3.复合型助滤剂复合型助滤剂是指表面活性剂，絮凝剂聚电解质等药剂复配使用。Klinzing.G.E与 Chiang.S.H研究复配药剂是由絮凝剂、消泡剂分别和二种类型(阴离子和非离子)的表面活 性剂组成。通过对滤饼吸附量，水的接触角及其结构的研究，表明阴离子型表面活性剂能起 到明显降低滤饼水分的作用。国内的钟宏等采用复合型脱水助滤剂PS-5，其用量为20 Kg/T时，可使滤饼水分降低 能力达到27%，提高真空过滤机的处理能力。总之，在氧化铝厂，氢氧化铝的洗涤过滤效果，直接影响到氧化铝的质量，设备能力提 高及焙烧氢氧化铝的能耗。氢氧化铝脱水助滤剂作用是有利于氢氧化铝脱水。目前，国外由美国氰胺公司(American Cyanamid C 0)生产的Acccal系列产品。英国 联合胶体生产的Drimax系列，美国纳尔克公司的N系列产品，以及加拿大Norandor公司的 S-ll产品。虽然脱水效果好，但是价格昂贵，(5万一6万/吨)。在国内研究脱水助滤剂的文 献报道多，但开展工业试验较少，由于价格问题或者效果不好而未能推广。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供一种廉价高效、环保型氢氧化铝脱水助滤剂。 本专利技术的氢氧化铝脱水助滤剂是由天然羧酸盐为主剂与非表面活性剂和助表面活性剂 复配而得。其中天然羧酸盐可按CN10699BC专利技术专利文件(申请号96109015. 4)中天然混合 羧酸盐制备方法制得。各组分质量份如下天然羧酸盐20-35份，非离子表面活性剂20-40 份，助表面活性剂5-15份，水20-40份。所述非表面活性剂选自下列表面活性剂中的2-3种月桂酸垸基醇酰胺(6501)，单月桂酸脂，脂肪醇聚氧乙烯醚(AE0-9)，脂肪醇聚氧乙 烯醚(AE0-12)，壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)，聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂(Tween-80),聚 氧乙烯失水单硬酸酯(Tween-60)，聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸脂(Tween-20)，失水山 梨醇单油酸脂(Span-80),失水山梨醇单月桂酸脂(Span-20)。所述助表面活性剂选自下列之一种或两种正丙醇，正丁醇，乙醇，乙二醇，'月桂酸，棕榈酸，油酸。优选的，上述氢氧化铝脱水处理剂，组分质量份如下天然羧酸盐22-24份，非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚12-13份；壬基酚聚氧乙烯醚17-18份；聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂5-6份； '助表面活性剂乙醇3-4份，油酸4-5份； 永30-32份。优选的，上述氢氧化铝脱水处理剂，组分质量份如下天然羧酸盐25-27份，非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚13-14份；壬基酚聚氧乙烯醚14-15份；聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂4-5份；聚氧乙烯失水单硬酸酯(Tween-60) 5.0份。助表面活性剂乙二醇7.0份；水30-31份。本专利技术氢氧化铝脱水助滤剂的制备方法，称取天然羧酸盐20-35份、非离子表面活性剂20-40份、助表面活性剂5-15份，加入20-40份水中，搅拌溶解，得透明或半透明的水溶液。本专利技术氢氧化铝脱水助滤剂的应用，在工业生产中使用该助滤剂浓度为60-80mg/T，能够使得烧结法氢氧化铝脱水率从10 %可降到5. 0%以下，拜尔法氢氧化铝脱水率从6. 0%可降到2. 0%。本专利技术的技术特点和优良效果是1. 本专利技术的脱水助滤剂以天然羧酸盐为主要表面活性剂，其原料是可再生的，主要从油脂下脚料中得到，具有成本低廉的特点。2. 使用量少。工业生产使用本专利技术助滤剂浓度仅为60-80mg/T，能够明显提高氢氧化铝的脱水率。对于烧结法氢氧化铝脱水率从10 %可降到5.0%以下；对于拜尔法氢氧化铝脱水率从6. 0%可降到2. 0%。3. 本助滤剂为环保型的，在生产和使用过程中对人体无伤害，同时对氢氧化铝生产工艺没有改变，对氧化铝质量无影响。 '具体实施例方式下面是本专利技术采用的脱水率测定方法1. 计算公式含水率(重量％)=xiooy。……《i》脱水率(％)=[(空白样水份-试验样水份)/空白样水份)乂100%.........《2》2. 测定脱水率实验步骤(1) 按照1吨氢氧化铝使用60毫克到80毫克浓度，配制助滤剂溶液。即称取60毫克到本文档来自技高网...

【技术保护点】
氢氧化铝脱水助滤剂，其特征是由天然羧酸盐为主剂与非表面活性剂和助表面活性剂复配而得，其中各组分质量份如下：天然羧酸盐２０－３５份，非离子表面活性剂２０－４０份，助表面活性剂５－１５份，水２０－４０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李干佐，朱长德，曹炳银，李辉，陈恕勇，
申请(专利权)人：济南亿银科贸有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]