鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法

專利名稱：鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法
技術領域：
本發明涉及從工業鋁酸鈉溶液或工業鋁堿溶解所得溶液中脫除雜質硅、鐵的方法。
背景技術：
工業鋁酸鈉溶液或工業鋁堿溶解所得溶液中含有一定量的雜質硅和鐵，這些雜質在生產中會進入鋁錠或氧化鋁產品中進而影響產品的質量。隨著高純產業的發展，對于產品質量的要求越來越高，鋁酸鈉溶液中的雜質鐵和硅成為影響產品質量的關鍵，必須對其進行脫除。為了降低鋁酸鈉溶液中雜質硅和鐵的含量，國內外的研究者從事了很多這方面的 研究，提出了很多的除雜方法。專利CN101391790 A提出一種鋁酸鈉溶液活性炭吸附法除鐵的方法，通過在鋁酸鈉溶液中加入5(Tl00g/L的活性炭在55 65°C下攪拌反應3(T60min，除鐵率可達60% 80% ;專利CN101857254 A和CN1569639通過晶種活化處理或者加入赤泥的方法，將鋁酸鈉溶液中的二氧化硅降低至lg/L左右；專利CN102502732 A—種拜耳法高濃度鋁酸鈉溶液的凈化方法，通過機械活化、加入凈化劑、雙氧水等物質，達到同時除去溶液中的鐵以及有色有機物的目的。以上方法，要么主要針對鋁酸鈉溶液中單獨的硅和鐵進行脫除，要么所有工藝過于復雜，操作可行性差且雜質去除效果差，達不到生產高純產品的要求。

發明內容
本發明旨在提供一種工藝簡單，生產成本低，雜質脫除效果好的鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法。本發明的技術方案是
一種鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，首先在鋁酸鈉溶液中通入濃度為20-25%的CO2氣體以調節溶液的pH值至13 14，在溫度為6(T80°C、時間為I. (Γ3. Oh條件下使溶液中部分的硅和鐵沉淀析出，過濾后得到預處理鋁酸鈉溶液；預處理在攪拌條件下進行。在經過預處理的鋁酸鈉溶液中加入脫硅劑氧化鈣和絡合劑EDTA，在反應溫度10(Tl50°C、反應時間I. 0tT5. Oh、反應壓力O. 5 O. 8 MPa條件下進行加壓脫雜，過濾后得到凈化后的鋁酸鈉溶液。氧化鈣加入量5 10 g/L，EDTA加入量O. I O. 5g/L。經過預處理和加壓脫雜后的鋁酸鈉溶液，雜質硅含量低于O. 67mg/L，雜質鐵含量低于O. lmg/L，可用作高純氧化鋁的生產。本發明的優點為
(1)用作預處理的CO2氣體、用作脫硅劑的氧化鈣及用作絡合劑的EDTA，價廉易得，安全無毒，生產成本低；
(2)本發明所采用的工藝簡單，操作方便，生產成本低，除硅、鐵效果好，能夠同時脫除雜質硅和鐵，雜質硅和鐵的去除效果好，能夠有效的解決鋁酸鈉溶液的除雜問題，為高純氧化鋁的生產提供原料，具有廣泛的推廣價值。


圖I為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。實施例I : 鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為88. 6g/L，溶液苛性比值為I. 61。鋁酸鈉溶液預處理溫度550C，通入CO2濃度為25%，通氣lOOmin，溶液pH調整為14。經過預處理后的鋁酸鈉溶液硅量子數為184，溶液中雜質鐵濃度0.01g/L。加壓脫硅、鐵時，氧化鈣加入量為10g/L，EDTA加入量為0. lg/L，壓力值為0. 7MPa，溫度為100°C，時間為2h，攪拌。加壓脫硅鐵后氧化鋁濃度 85. 8g/L,娃濃度 0. 66mg/L,鐵濃度 0. lmg/L。實施例2:
鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為100g/L，溶液苛性比值為1.53。鋁酸鈉溶液預處理溫度550C，通入CO2濃度為20%，通氣120min，溶液pH調整為13。經過預處理后的鋁酸鈉溶液硅量子數為162，溶液中雜質鐵濃度0. 01g/L。加壓脫硅鐵時，氧化鈣加入量為8g/L，EDTA加入量為0. lg/L，壓力值為0. 6MPa，溫度為120°C，時間為I. 5h，攪拌。加壓脫硅鐵后氧化鋁濃度 98. 2g/L,娃濃度 0. 63mg/L,鐵濃度 0. lmg/L。實施例3:
鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為115g/L，溶液苛性比值為1.51。鋁酸鈉溶液預處理溫度500C，通入CO2濃度為20%，通氣lOOmin，溶液pH調整為14。經過預處理后的鋁酸鈉溶液硅量子數為175，溶液中雜質鐵濃度0.01g/L。加壓脫硅、鐵時，氧化鈣加入量為8g/L，EDTA加入量為0. lg/L，壓力值為0. 8MPa，溫度為150°C，時間為lh，攪拌。加壓脫硅鐵后氧化鋁濃度 114. 2g/L,娃濃度 0. 35mg/L,鐵濃度 0. lmg/L。實施例4:
鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為124g/L，溶液苛性比值為1.46。鋁酸鈉溶液預處理溫度650C，通入CO2濃度為25%，通氣120min，溶液pH調整為13。經過預處理后的鋁酸鈉溶液硅量子數為195，溶液中雜質鐵濃度0.009g/L。加壓脫硅、鐵時，氧化鈣加入量為10g/L，EDTA加入量為0. lg/L，壓力值為0. 6MPa，溫度為120°C，時間為2h，攪拌。加壓脫硅鐵后氧化鋁濃度 120. 7g/L,娃濃度 0. 46mg/L,鐵濃度 0. lmg/L。
權利要求
1.鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，其特征在于步驟如下(1)、向鋁酸鈉溶液中通入濃度為20-25%的CO2氣體進行預處理以調節溶液的pH值至13 14，使溶液中的部分硅、鐵雜質沉淀析出，過濾得到預處理鋁酸鈉溶液；(2)、所得預處理鋁酸鈉溶液中加入脫硅劑氧化鈣和絡合劑乙二胺四乙酸(EDTA)，在加壓釜中進行加壓脫雜，反應后溶液過濾得到除硅和鐵凈化后溶液。
2.根據權利要求I所述鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，其特征在于，所述鋁酸鈉溶液為工業招酸鈉溶液或工業招堿溶解所得溶液。
3.根據權利要求I所述鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，其特征在于，所述步驟(I)，鋁酸鈉溶液的預處理條件為 溫度45 80°C、通氣時間I. (Γ3. 0h，預處理在攪拌條件下進行。
4.根據權利要求I所述鋁酸鈉溶液脫除硅鐵的方法，其特征在于，所述步驟(2)，氧化鈣加入量5 10 g/L，EDTA加入量O. I O. 5g/L。
5.根據權利要求I所述鋁酸鈉溶液脫除硅鐵的方法，其特征在于，所述步驟(2)，加壓脫雜條件為溫度10(Tl50°C、時間I. 0h 5. Oh、反應壓力O. 5 O. 8 MPa。
6.根據權利要求I所述鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，其特征在于，所得凈化后溶液中硅濃度低于O. 67mg/L，鐵濃度低于O. lmg/L。
全文摘要
本發明公開了一種鋁酸鈉溶液脫除硅和鐵的方法，其特征在于，首先通入CO2氣體對鋁酸鈉溶液進行預處理，使溶液的pH值保持在13～14，然后加入氧化鈣和EDTA進行加壓脫雜深度脫除硅和鐵，凈化后的溶液中硅的濃度低于0.67mg/L，鐵的濃度低于0.1mg/L。本發明所采用的工藝簡單，生產成本低，除硅、鐵效果好，具有廣泛的推廣價值。
文檔編號C01F7/47GK102923745SQ20121052161
公開日2013年2月13日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者和曉才, 謝剛, 李懷仁, 徐慶鑫, 崔濤, 陳家輝, 徐亞飛, 余強 申請人:昆明冶金研究院