第一节 产品技术发展现状
由于氢氧化铝具有独特的化学性质及物理特性,除铝冶炼工业外,还广泛用做化工阻燃、建材涂料、高级陶瓷、造纸等 行业 的新型原料。
目前世界氧化铝产量约为4700万t/a,其中人部分用拜耳法生产,只有少部分足由碱—石灰烧结法生产的。由与烧结法生产时溶液中有机物含量少,氧化铁含量低,其产品具有较高的白度,因此烧结法适用多品种氢氧化铝的生产。
种分玛瑙填料氢氧化铝具有吸油量低、晶体结构发育完善、透明度高、在树脂添加份数高、外来物少等特点,是高档人造石、人造玛瑙等复合材料的主要填料之一。
第二节 产品工艺特点或流程
一、烧结法生产氢氧化铝
烧结法生产氧化铝、氢氧化铝,是将铝土矿、石灰、纯碱、碳分母液、硅渣和煤按一定的比例配料,并经原料磨粉磨得合格的生料浆;生料浆在人窑中经高温烧结制得合格的熟料,熟料用碳分母液、赤泥洗液、氢氧化铝洗液配制的调整液浸出,得到粗液,浸出残渣即赤泥,经充分洗涤后外排;粗液加入脱硅种子(硅渣)后经高压脱硅、常压脱硅,得到精制铝酸钠溶液,又称精液;精液经碳分或种分后生成氢氧化铝。氢氧化铝经过滤洗涤、烘于,得干氢氧化铝,再焙烧制得氧化铝。
二、种分工艺生产氢氧化铝
1、种分生产氢氧化铝原料:种分生产氢氧化铝的原料为精液,取自工业生产的半成品,即脱硅后制得的精制铝酸钠溶液。精液指标要求为:Al2O3,95kg/m3;浮游物≤0.02kg/m3;αk,1.5;A/S,≥900。
说明:αk足精液中以游离态和与Al(OH)3呈结合态的NaOH(以Na2O计)与精液中氧化铝的摩尔比;A/S足指精液中氧化铝含量(g/L)和氧化硅含量(g/L)之比,都无计量单位。
2、种分生产用种子制备:种分生产所用种子是将碳分生产的氧氧化铝浆液经旋流器分级后,旋流器溢流再通过沉降槽沉降分离,沉降槽底流作为种分分解的种子,种子的平均粒径d50=30μm。
3、生产工艺:将种子、种分母液和精液用泵按一定比例打入同一种分槽中,调整到种子系数为2.65,原液αk>1.80,分解初温为85℃,进行种子搅拌分解。反应式为:
NaAl(OH)4+Al(OH)3(种子)=2Al(OH)3↓+NaOH
达到分解指标后,氢氧化铝浆液经转鼓过滤机分离和三次反向洗涤,得到合格的湿氢氧化铝。湿氢氧化铝经旋转闪蒸干燥器烘于后,即得氢氧化铝产品。目前该工艺已实现了工业化生产。
三、碳分工艺生产氢氧化铝
生产工艺:向精制铝酸钠溶液中通入浓度为35%的CO2气体进行分解,即得产品氢氧化铝。反应过程表示为:
2NaAI(OH)4+CO2=Na2CO3+2Al(OH)3↓+H2O
分解条件及参数:体积V,400m3;CO2浓度,35%:CO2通气量,70m3/m3·h:初温,85℃:终温,78℃;分解率,91%。
分解结束后进行过滤、洗涤、烘于,即得成品氢氧化铝。
第三节 国内外技术未来发展趋势 分析
由于许多用户需要粒度细的填料级的氢氧化铝,该生产线选用气流磨、分级机对烘干后的玛瑙填料氢氧化铝进行深加工。
1、利用气流磨粉碎
气流磨将压缩气体通过喷管加速成超音速的气流射人粉碎室,粉碎室中的氢氧化铝被超音速气流加速,互相碰撞,互相破碎,从而实现了超细粉碎。被粉碎的氢氧化铝随气流送到分级区,由分级机分选出所需细度的物料。未被分选出的粗氢氧化铝,再返回对撞粉碎区继续粉碎,一直粉碎到所需要的细度,再由分级机分选出去。携带细氢氧化铝的气流直接进人旋风分离器,被旋风分离器收集下来,少量更细的微粉氢氧化铝则由脉冲清灰袋式除尘器捕集后,由排料阀排出。净化的气体经引风机排出机外。经气流磨粉碎可以得到中粒径为10、15、20、25μm系列的产品。
2、利用分级机筛选
对某些特定粒度的产品,只用气流磨无法生产出来,因此需要分级机对经过气流磨粉碎的氢氧化铝进行分级。粉碎过的氢氧化铝进入分级机后,受到引风机的引力和分级轮的涡旋力双重作用获得分级。微粉氢、氧化铝通过分级轮的筛选被排出分级机,进人收集装置成为细粉氢氧化铝。粗粉氢氧化铝及凝絮状的微粉氢氧化铝下降至中部,受到一次进风及二次进风的风筛作用,使粉碎过的氢氧化铝获得更充分的分离,从而获得很高的分级效率。
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