PDF《发明专利申请公开说明书》

11、根据权利要求1所述工艺,其特征在于:第三步引进的具有高 比表面积的晶种数量是每升溶液480~1200克(相当于每升悬浮液400~ 800克).

85108237 说明书第1/10页4在两种状态引入晶种以生产大颗粒氧化铝的工艺 本发明涉及从用碱和铝土矿反应的拜耳法(Bayer)生产的碱金属 铝酸盐的过饱和溶液,用在两种状态引入晶种的方法使氢氧化铝沉淀, 高效率地生产大颗粒氧化铝的工艺,所产小于45微米的氧化铝颗粒不超 过10%. 在专门文献中广泛叙述的拜耳(Bayey)过程是生产氧化铝的基本 过程,氧化铝可由熔融电解法变成铝.在拜耳过程中,利用氢氧化钠溶 液在加热条件下处理铝土矿,并由此引起氧化铝溶解并且生成铝酸钠过 饱和溶液.未反应的矿渣构成的固相红泥分离之后,用以后称为 晶种 的氢氧化铝在铝酸钠过饱和溶液中普遍播种晶,从而引起氢氧化铝(Al (OH)3)沉淀. 用碱和铝土矿反应的拜耳法生产氢氧化铝,在工业上有若干变异方 法,通常分为两大类,一类被称为欧式法,另一类是美式法. 在欧式法中,是在分解有很高浓度的苛性Na2O的铝酸钠溶液的操作 过程中实现氢氧化铝的沉淀;

在每升被分解的铝酸钠溶液中有130~170 克的Na2O.在要分解的铝酸钠溶液中,苛性Na2O的浓度的表示法是以克/ 每升的形式表示Na2O的总量,即包括铝酸钠的形式也包括氢氧化钠的形 式. 按照这样的工艺,作为晶种,大约350克/升~600克/升的氢氧化铝 的悬浮量引到要分解的铝酸钠溶液中,溶液进行分解的温度不超过55℃. 此方法能高效率地生产氧化铝,每升铝酸钠溶液中可获得80克氧化铝. 但是按此方法生成的氢氧化铝一般是细颗粒,目前认为经焙烧所得到的 氧化铝的性质对电解有妨碍,因为它产生粉末.

85108237 说明书第2/10页5在美式法中,用分解低苛性Na2O浓度的铝酸钠水溶液实现氢氧化铝 的沉淀,每升要分解的铝酸钠溶液中不超过110克的Na2O.一定数量的氢 氧化铝作为晶种引入铝酸钠溶液中,所用数量少于欧式法,大约每升被 分解的铝酸盐溶液中含100~200克;

比较起来美式法分解时的温度较高, 例如70℃.所有这些操作条件的应用,使得用美式法生产的氢氧化铝的 颗粒尺寸比用欧式法生产的颗粒尺寸大;

并且生成的大颗粒,经分类焙 烧后所得到的氧化铝属于 粗砂 状态,其颗粒尺寸能满足用熔融电解 法生产铝的需要.但由于相反效果,上述美式操作条件使得产量比欧式 法降低很多,生产粗砂状态氧化铝时,一般在每升铝酸盐溶液中获得50 克左右的Al2O3.曾试图用降低分解温度和在被分解的铝酸钠溶液中投入 更多数量的Al(OH)3作为晶种方法来增加生产效率,其结果不再产生粗 砂状氧化铝颗粒,而得到较小颗粒的氧化铝. 这方面的大量文献证实,长期以来已经根据欧式法和美式法进行了 许多努力,试图得到一种生产大颗粒尺寸氢氧化铝的工艺,同时保持欧 式法的高生产效率. 先前发表的工艺中,一些属于在分解的开始就投入全部晶种,实例 是美国专利3607113号,和3649184号以及我们的专利申请FR-A-2529877 号,但大多数工艺是分二次引入晶种,即在分解的开始使用少部分晶种, 而余下的部分晶种在约6~24小时内添加.本发明属于在两种状态引入 晶种类型的工艺. 首次提出在两种状态引入晶种方法的是美国专利USA-2657978号, 其目的是使大颗粒氢氧化铝的产率提高,其过程包括分两次引进氢氧化 铝作为晶种,第一次引进恰当数量的晶种以满足生产大颗粒晶体的需要, 而第二次引进不同量的新晶种.但此方法的结果,只是稍微提高了产率, 因此在工业生产上并不十分理想. 另一个在两种状态引入晶种的方法(FR-A-2440916)提供了铝酸