本发明专利技术涉及一种刚玉渣制备偏铝酸钠的方法，该方法的步骤如下：将刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1：1～1：1.5混合后于温度600～1100℃下焙烧30～240min得到熟料；接着使用质量分数为5％～20％的氢氧化钠溶液于温度40～100℃浸取熟料30～60min，过滤后得到滤液；向滤液中加入活性炭和氯化钙，搅拌30～60min，过滤后得到所述的偏铝酸钠溶液。本方法的制备工艺简单易操作，铝的浸出率高，制备的偏铝酸钠的杂质含量低，性能稳定，能长时间保存。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于冶金化工领域，具体涉及。 【
技术介绍
】 在铝热法生产高钒铁的过程中，为了将钒渣中的钒氧化物还原，在冶炼过程中要 加入一定量的金属铝；为了提高钒的收得率，冶炼后期还需要加入一定量的石灰进行造渣， 同时因炉衬采用的是镁质捣打料，冶炼时有部分氧化镁在高温下溶于渣液中。在冶炼完成 后，被氧化的铝锭、造渣用的氧化钙和熔化的氧化镁与钒铁共同冷却并分离，形成渣饼，除 去该渣饼表面的镁砂层即为刚玉渣。 目前，由于铝热法具有流程短、产品质量高、杂质含量低、可生产高品位钒铁的优 点，铝热还原法生产钒铁合金是当前生产高钒铁的主要方法。但是，每生产一吨钒铁合金将 产生约一吨的刚玉渣，其中钙镁含量高约30%，氧化铝含量50~60%。作为钒铁合金生产 过程中的固体废弃物，除小部分得到利用外，大部分刚玉渣都被废弃，不但造成环境污染， 而且造成了极大的资源浪费。 偏铝酸钠是一种十分重要的无机精细化工产品，其在土木工程方面、造纸行业、水 处理方面、石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中有较广泛的应用。另外钛白粉生 产过程中使用该产品作为包膜剂以提高钛白粉的特性。目前偏铝酸钠的生产方法主要是以 铝矾土为原料，使用碱液碱性浸出，然后进行一系列后处理得到成品的。刚玉渣是廉价易得 的原料，其中含有50-60%的氧化铝，由其制得偏铝酸钠的成本明显低于铝矾土。 公告号CN103408049A公开了一种由刚玉渣制备偏铝酸钠的方法，该方法将刚玉 渣水淬后，用氢氧化钠溶液加氢氧化铝作为诱导剂获得偏铝酸钠溶液。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的是提供一种采用钠化焙烧刚玉渣制备偏铝酸钠的方法。 本专利技术是通过下述技术方案实现的。 -种刚玉渣制备偏铝酸钠的方法，包括以下步骤： 步骤A:将刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1 :1~1 :1. 5混合后于温度600~1KKTC下 焙烧30~240min得到熟料； 步骤B:接着使用质量分数为5%~20%的氢氧化钠溶液于温度40~100°C浸取 熟料30~60min，过滤后得到滤液； 步骤C:向滤液中加入活性炭和氯化妈，搅拌30~60min，过滤后得到所述的偏铝 酸钠溶液。根据本专利技术的具体实施例，所述的刚玉渣是铝热还原生产钒铁合金工艺得到的 渣，按重量百分比计含有50~60%的A1203、15~25%的CaO和6~15%的MgO。 根据本专利技术的具体实施例，所述的刚玉渣与碳酸钠混合后球磨至粒径小于75ym 的粉末。 根据本专利技术的具体实施例，所述的焙烧温度为900~1100°C。 根据本专利技术的具体实施例，所述的刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1 :1~1 :1. 2混合。 根据本专利技术的具体实施例，所述的浸取熟料的时间为60~240min。 根据本专利技术的具体实施例，所述的活性炭的加入量为刚玉渣中氧化钒质量的1~ 2倍。 根据本专利技术的具体实施例，所述的氯化钙的加入量为刚玉渣中氧化钒质量的3~ 5倍。 根据本专利技术的具体实施例，所述的焙烧温度为1050°C。 根据本专利技术的具体实施例，所述的刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1 :1. 2混合。下面对 本专利技术进一步的说明。 本专利技术提供了，包括以下步骤： 步骤A:将刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1 :1~1 :1. 5混合后于温度600~1100°C下 焙烧30~240min得到熟料； 步骤B:接着使用质量分数为5%~20%的氢氧化钠溶液于温度40~100°C浸取 熟料30~60min，过滤后得到滤液； 步骤C:向滤液中加入活性炭和氯化钙，搅拌30~60min，过滤后得到所述的偏铝 酸钠溶液。 在本专利技术中刚玉渣与碳酸钠于温度600~1KKTC焙烧，所发生的化学反应如下： Na2C03+Mg0 ?A1203-Na20 ?Al203+C〇2 2Na2C03+Ca0 ? 2A1203- 2Na20 ?Al203+2C〇2 在本专利技术中，碳酸钠的作用是使镁铝尖晶石和钙铝尖晶石中的铝变为可以直接提 取的氧化铝.，若不加入碳酸钠或者加入其它物质，例如氧化钠，铝的提取率就会很低。焙烧 温度大于ll〇〇°C，会发生烧结；焙烧温度小于600°C，铝的提取率就会很低；因此，在本专利技术 的具体实施例，刚玉渣和碳酸钠于温度600~1100°C焙烧。 在本专利技术中，将熟料置于氢氧化钠溶液中浸取，所发生的化学反应如下： Al203+2Na0H= 2NaA102+H20。加入氢氧化钠溶液的目的是提取熟料中的氧化铝，氢氧化钠的 加入量为3-5倍（V(氢氧化钠）/m(氧化铝））。在本专利技术中，氢氧化钠溶液的浓度为5~ 20%，若氢氧化钠的浓度大于20%，对铝的提取率没影响从而造成浪费；若氢氧化钠的浓 度小于5 %，会得到的偏铝酸钠溶液稳定性差。在本专利技术中，使用氢氧化钠溶液于温度40~ l〇〇°C浸取熟料，在此温度区间内可以快速提取铝，并趁热过滤可以提高铝的浸取率。 加入活性炭和氯化钙的目的是除去钒离子。在本专利技术中，为了保证钒离子能有效 的去处，活性炭的加入量为刚玉渣中氧化钒质量的1~2倍。氯化钙的加入量为刚玉渣中 氧化fji质量的3~5倍。 本专利技术的刚玉渣是铝热还原生产钒铁合金工艺得到的渣，按重量百分比计含有 50~60% 的Al203、15~25% 的CaO和 6~15% 的MgO。 进一步的，为了增加反应接触面积，提高反应速率和效果，所述的刚玉渣与碳酸钠 混合后球磨至粒径小于75ym的粉末。 进一步的技术方案是：所述的焙烧温度为900~1100°C。 进一步的技术方案是：所述的刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1 :1~1 :1. 2混合。 进一步的技术当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种刚玉渣制备偏铝酸钠的方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：步骤A：将刚玉渣与碳酸钠按摩尔比1：1～1：1.5混合后于温度600～1100℃下焙烧30～240min得到熟料；步骤B：接着使用质量分数为5％～20％的氢氧化钠溶液于温度40～100℃浸取熟料30～60min，过滤后得到滤液；步骤C：向滤液中加入活性炭和氯化钙，搅拌30～60min，过滤后得到所述的偏铝酸钠溶液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邢慧晋，杜剑桥，吕波，吴建春，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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