Способ получения гидроксида алюминия

1) 6 С 01 Р 7/1 2) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 22) 25,02. Комитет Российской Федерации по патентам и товарнъ 1 м знакам к авторскому свидетельст(56) Авторское свидетельство СССР Х1320174, кл, С 01 Р 7/14, 1990.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ(57) Использование: касается получениягидроксида алюминия карбонизацией алюминатного раствора углекислым газом.Проводили двухстадийную кар 6 онизациюалюмин атно го раствора с концентрацией,г/л: 110 Ма 20 о, 95 Иа 20, 100 А 120 з, 0,14(19 ЯЮ (11 1805636 (1 з А 1 3102, В качестве затравки использовали мелкодисперсный гидроксид алюминия в количестве 40 г/л, На первой стадии определяли перенасыщение как разницу между текущим и равновесным значением концентрации оксида алюминия в растворе, 00 которое равно 50 г/л. Отношение перенасыщения алюминатного раствора к величине затравочной поверхности в карбонизаторе составило 12 г/м, Процесс О2проводили 2 часа при 75 С, Вторую стадию карбонизации проводили при 70 С и количестве затравки 110 г/л. Полнота карбонизации 95%. Содержание фракции - 40 мкм 5,4-14,2 %, диоксида кремния 0,035- 0,042%. 1 табл.05636 3 18Изобретение относится к области химических гидрометаллургических производств,в частности к технологии получения гидроксида алюминия карбонизацией алюминатного раствора углекислым газом,Цель изобретения - улучшение качествапщроксида алюминия за счет повышениякрупности и прочности кристаллов,Для получения гидроксида алюминияповышенной крупности с низким содержанием примесей (Ха,О, Б 10,) необходиморазрешить противоречие: использование низких затравочных отношений позволяет увеличить крупность и прочность кристаллов,однако получаемый при этом гидроксидалюминия содержит значительное количествопримеси оксида натрия; при высоких затравочных отношениях содержание примесей вгид роксиде алюминия снижается, однакозначительно ухудшается грансостав осадка,Проведенные исследования позволилиустановить, что в процессе карбонизацииформирование гранулометрического составаосадка и его физико-химических свойствопределяется не только величиной затравочного отношения и температурой процесса, нои физическими свойствами затравки наразных стадиях карбонизации,При использовании низких затравочныхотношений (предельный случай, карбонизация без затравки) в первые часы карбонизации происходит заметное укрупнениезатравки за счет агломерации, однако вдальнейшем на образованных на первойстадии карбонизации агломератах появляетсязначительное количество мелких частиц,которые вновь агрегируют, захватывая приэтом значительное количество маточногораствора и собирая на себя примеси,Следовательно, для повышения крупности и прочности, снижения содержанияпримесей в осадке необходимо максимальноповысить эффективность агломерации впервые часы карбонизации и снизить процессобразования мелких кристаллов на второйстадии карбонизации,Проведенные исследования позволилиустановить, что максимальный эффект достигается, если на первую стадию карбонизации подавать мелкодисперсный гидроксидалюминия после классификации в количестве, обеспечивающем отношение перенасыщения алюминатного раствора к величинезатравочной поверхности 8-16 г/м (ЛС/Б),а на вторую стадию карбонизации крупнокристаллический гидроксид алюминия вколичестве 50-120 кг/м,зВ этих условиях на первой стадийкарбонизации обеспечивается максимальное укрупнение кристаллов, а на второй стадии сведено к минимуму образование мелких кристаллов и осаждение примесей в твердую фазу,Если величина ЬС/Б на первой стадии больше, чем 16 г/м, продукт измельчается;22если меньше 8 г/м, получаемые агломераты непрочные и разрушаются, что также приводит к измельчению конечного продукта,Если температура на первой стадии ниже 70 С продукт измельчается за счет образования вторичных кристаллов, при температуре выше 85 С процесс укрупнения подавлен,При содержании твердого в суспензии меньше 50 г/л продукционный гидроксид алюминия содержит повышенное содержание примесей, повышение выше 120 г/л нецелесообразно из-за роста затрат на фильтрацию.При температуре на второй стадии ниже 60 С образуется большое количество мелких фракций; повышение температуры выше 85 С нецелесообразно из-за появления дополнительных затрат на нагрев суспензии.Результаты опытов приведены в таблице, В отличие от известных способов установлено, что проведение карбонизации в две стадии, с подачей на первую стадию мелкодисперсной затравки в количестве, обеспечивающем отношение перенасыщения и величине затравочной поверхности 8-16 г/м и содержание твердого в суспензииз30-50 кг/м, а на вторую стадию карбонизации и затравки, в количестве 50-120 г/л и проведение процесса при температуре 60- 85 С,Пример конкретного осуществления, Проводили карбонизацию алюминатного раствора с концентрацией Ыа О, = 110 г/л, Ха О= 95 г/л, А 1 О = 100 г/л, Б 10 = 0,14 г/л. Глубина карбонизации на первой стадии 40 продолжительность карбонизации 2 ч., температура 75 С. В качестве затравки на первой стадии использовали мелкодисперсный гидроксид алюминия с удельной поверхностью 0,104 м /г. Количество затравки 40 г/л, Общая поверхность затравки 4,16 м /л. Перенасыщение раствора рассчитывали, как разницу между текущим и равновесным значением концентрации А 1,0 з в растворе, Равновесная концентрация А 1 О, для раствора с концентрацией Ха,О = 95 г/л при 75 С составила 50 г/л.Перенасыщение по А 1 О, - 50 г/л, Значение ЬС/Б - 12 г/м,Вторую стадию карбонизации вели при температуре 70 С, Количество затравки, подаваемой на вторую стадию 110 г/л, В качестве затравки на второй стадии исполь5 1805636 6зовали крупнокристаллический гидроксид фракции - 40 мкм в продукционном алюминия с удельной поверхностью 0,04 гидроксиде алюминия составило 540 (табм/г. Глубина карбонизации на второй лица, опыт 3) в опыте по прототипу 15,6, стадии 95. (таблица, опыт 26),В опыте по прототипу карбонизацию вели Как видно из таблицы, преимуществом в одну стадию при температуре 75 С с заявляемого способа перед известными явля- использованием мелкодисперсной затравки ется повышение качества гидроксида алюми(затравочное отношение 1,0), полученной ния за счет снижения в осадке доли частиц после разделения гидратной суспензии на с размером кристаллов 40 мкм с 15,60 до продукционную и затравочную в количества 5-8 а также снижения содержания в нем 150 г/л. оксида кремния.В контрольном опыте при проведениикарбонизации в две стадии содержание ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения гидроксида алюминия, включающий подачу алюминатного раствора и затравочного гидр оксида алюминия в батарею карбонизаторов, карбонизацию полученной суспензии при перемешивании пропусканием через нее газовоздушной смеси, содержащей углекислый газ, с одновременным снижением температуры полученной суспензии, классификацию осадка гидроксида алюминия с получением мелкодисперсного продукта, направляемого на приготовление затравки, и крупнокристаллического продукта, направляемого на получение целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества гидроксида алюминия за счет повышения крупности и снижения содержания диоксида кремния, карбонизацию ведут в две стадии, при этом на первую стадию подают затрав очный гидроксид алюминия в количестве до получения отношения пересыщения алюминатного раствора к величине затравочной поверхности в головном карбонизаторе 8 16 г/м и содержания твердого в суспензии 30 - 50 кг/м, перемешивание суспензии проводят в течение 1 - 2 ч при 70 - 85 С, на вторую стадию карбонизации подают затравочный гидроксид алюминия в количестве до получения содержания твердого в суспензии 50 - 120 кг/м и перемешиваниезсуспензий ведут при 60 - 85 С.физико-химические свойст" ва конечного осадка глдроксида алюминия 2"я стадия 1"я стадия 112,5 0,5 9,26,08,810,46,6 1,0 11 12 13 14 3,0 4,о 2,0 15 7516 7517 7518 7519 7520 9021 9022 7523 7524 75257575 2,0 12 7,211,214,28,46,26,012,410,56,39,815,6 2,0 12 50 60 40 2,0 12 2,0 2,0 12 40 О, 039 12 40 О, 035 0,036 О, 039 0,0400,038 0,042О 044 2,0 12 40 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 6,0 120 4,816 100 30 150 3,2 Ю)Количество затравки рассчитывалось из условия суммарного 3,0 равного 1,0Юа)Опыт 26 по прототипу (карбониэация в одну стадию)4 ф)содержание фракции - 40 мкм в затравке:первой стадии - 56,41второй стадии - 8,41,Заказ 7 п Подписное нюлечтыд нПотднт 11 70 11070 11070 1 1070 11070 11070 11070 1107 О 11070 11070 11070 11070 11 О70 11070 13070 1207 о 1 оо70 9050 11060 11085 11090. 11070. 3070 5070 12070 150 ВНИИПИ, Рег. ЛР Мо 040720 113834, ГСП, Москва, Раушская наб., 4/5