【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于氧化鋁生產(chǎn)，具體涉及一種利用超聲波梯級高效凈化鋁酸鈉溶液中關(guān)鍵雜質(zhì)草酸鈉的方法。
技術(shù)介紹
1、在氧化鋁工業(yè)制備中，因鋁土資源存在腐殖質(zhì)等有機(jī)物含量過高的問題，拜耳循環(huán)運(yùn)行時(shí)，鋁酸鈉溶液中大分子有機(jī)物逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴菟徕c并循環(huán)累積。大量析出的草酸鈉積聚于氫氧化鋁表面，阻礙氫氧化鋁附聚以及晶體長大，降低了分解晶種活性，導(dǎo)致分解率降低、氫氧化鋁產(chǎn)品粒度細(xì)化、氧化鋁產(chǎn)品中鈉含量超標(biāo)等問題，使得產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，如何有效解決草酸鈉的脫除，實(shí)現(xiàn)鋁土礦的高效利用，成為困擾氧化鋁企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的難題。
2、常見脫除草酸鈉的方法主要有溶液燃燒法、吸附法、晶種洗滌法、化學(xué)沉淀法和結(jié)晶法等。溶液燃燒法能耗和生產(chǎn)應(yīng)用成本較高；吸附法僅能脫除某些特定有機(jī)物，降低草酸鈉的臨界濃度，但對草酸鈉本身并無脫除效果；化學(xué)沉淀法通常會導(dǎo)致氧化鋁的損失因而應(yīng)用較少。結(jié)晶法雖然具有能耗低，設(shè)備投資少和生產(chǎn)應(yīng)用成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但仍存在蒸發(fā)濃縮能耗高、鋁和堿損失嚴(yán)重、結(jié)晶效率低、細(xì)針狀草酸鈉晶體過濾困難等難題亟需解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種利用超聲波梯級高效凈化鋁酸鈉溶液中關(guān)鍵雜質(zhì)草酸鈉的方法。本專利技術(shù)提供的方法苛堿損失率低、草酸鈉凈化率高，得到的濾渣可作為晶種循環(huán)利用，降低凈化成本，方法簡單，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供以下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)提供了一種利用超聲波梯級高效凈化鋁酸鈉溶液中關(guān)鍵雜質(zhì)草酸鈉的方
4、向鋁酸鈉溶液中加入含na的堿調(diào)整鋁酸鈉溶液中na2o的濃度為180～260g/l，待鋁酸鈉溶液冷卻后，加入晶種，控制晶種的濃度為5～40g/l，進(jìn)行超聲波梯級凈化；
5、所述超聲波梯級凈化包括依次進(jìn)行強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶和弱超聲輔助結(jié)晶；
6、所述強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶時(shí)，強(qiáng)超聲的功率為0.1～0.6w/l鋁酸鈉溶液；
7、所述弱超聲輔助結(jié)晶時(shí)，弱超聲的功率為0.01～0.05w/l鋁酸鈉溶液；
8、所述超聲波梯級凈化的時(shí)間為10min～15h。
9、優(yōu)選地，所述超聲波梯級凈化包括：先進(jìn)行強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶，當(dāng)鋁酸鈉溶液中草酸鈉的濃度≤1g/l時(shí)，再進(jìn)行弱超聲輔助結(jié)晶。
10、優(yōu)選地，所述強(qiáng)超聲和弱超聲的頻率獨(dú)立地為20～40khz。
11、優(yōu)選地，所述晶種包括草酸鈉和/或氫氧化鋁。
12、優(yōu)選地，所述超聲波梯級凈化后還包括：將所得凈化料液進(jìn)行固液分離，得到濾餅和凈化液。
13、優(yōu)選地，所述凈化液用于制備氧化鋁。
14、優(yōu)選地，所述濾餅直接作為晶種和/或通過石灰苛化后作為含na的堿用于鋁酸鈉溶液的凈化；
15、所述濾餅包括草酸鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉。
16、優(yōu)選地，所述含na的堿包括氫氧化鈉和/或碳酸鈉。
17、優(yōu)選地，所述冷卻后的溫度為30～70℃。
18、優(yōu)選地，所述鋁酸鈉溶液中草酸鈉的濃度>1g/l。
19、本專利技術(shù)提供了一種利用超聲波梯級高效凈化鋁酸鈉溶液中關(guān)鍵雜質(zhì)草酸鈉的方法，包括以下步驟：向鋁酸鈉溶液中加入含na的堿調(diào)整鋁酸鈉溶液中na2o的濃度為180～260g/l，待鋁酸鈉溶液冷卻后，加入晶種，控制晶種的濃度為5～40g/l，進(jìn)行超聲波梯級凈化；所述超聲波梯級凈化包括依次進(jìn)行強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶和弱超聲輔助結(jié)晶；所述強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶時(shí)，強(qiáng)超聲的功率為0.1～0.6w/l鋁酸鈉溶液；所述弱超聲輔助結(jié)晶時(shí)，弱超聲的功率為0.01～0.05w/l鋁酸鈉溶液；所述超聲波梯級凈化的時(shí)間為10min～15h。本專利技術(shù)通過調(diào)整含na的堿濃度，提高苛性比(鋁酸鈉溶液中的氧化鈉和氧化鋁的摩爾比)，使得鋁酸鈉溶液中草酸鈉平衡濃度降低，利于草酸鈉結(jié)晶析出；利用超聲波梯級凈化草酸鈉，極大地改善結(jié)晶反應(yīng)環(huán)境，使結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)顯著縮小，有效地強(qiáng)化了結(jié)晶析出過程，凈化鋁酸鈉溶液；通過控制na2o的濃度、晶種的濃度、強(qiáng)超聲的功率、弱超聲的功率、超聲時(shí)間以及冷卻溫度，協(xié)同作用，提高草酸鈉結(jié)晶析出速率，降低能耗，減少鋁和堿的損失，雜質(zhì)易分離。
20、本專利技術(shù)根據(jù)草酸鈉含量情況及時(shí)調(diào)整各階段超聲時(shí)間，便于對草酸鈉形貌及粒度等性質(zhì)進(jìn)行控制，避免長時(shí)間大功率超聲輻照導(dǎo)致草酸鈉晶體粒度過細(xì)、過濾困難等問題。且得到的副產(chǎn)物濾餅可再次用于循環(huán)過程中，無“三廢”產(chǎn)生，綠色環(huán)保。提供的方法操作簡單、能耗低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
21、通過實(shí)施例結(jié)果可知，本專利技術(shù)提供的方法，草酸鈉凈化率在63～82％，結(jié)晶造成的苛堿損失率在10～17％。在相同條件下要優(yōu)于單一超聲方法和傳統(tǒng)結(jié)晶法。
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1.一種利用超聲波梯級高效凈化鋁酸鈉溶液中關(guān)鍵雜質(zhì)草酸鈉的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述超聲波梯級凈化包括：先進(jìn)行強(qiáng)超聲輔助結(jié)晶，當(dāng)鋁酸鈉溶液中草酸鈉的濃度≤1g/L時(shí)，再進(jìn)行弱超聲輔助結(jié)晶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)超聲和弱超聲的頻率獨(dú)立地為20～40kHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶種包括草酸鈉和/或氫氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述超聲波梯級凈化后還包括：將所得凈化料液進(jìn)行固液分離，得到濾餅和凈化液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述凈化液用于制備氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述濾餅直接作為晶種和/或通過石灰苛化后作為含Na的堿用于鋁酸鈉溶液的凈化；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含Na的堿包括氫氧化鈉和/或碳酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷卻后的溫度為30～70℃。
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