偏铝酸钠粉体的制备方法与流程

本发明涉及无机化工，具体地，主要涉及一种偏铝酸钠粉体的制备方法。

背景技术：

1、偏铝酸钠（化学式naalo2）是一种白色粉末状无机化合物，易溶于水，水溶液呈强碱性。它是重要的工业原料，用途广泛。偏铝酸钠主要应用于水处理、建材、造纸、石油化工等领域。其中在水处理领域用作净水剂助剂，加速澄清沉降。在建材领域用作水泥速凝剂，提高早期强度和抗渗性。在造纸领域用作填充剂，增加白度和克重。在石油化工领域用于油品精制、芳烃提纯及催化剂载体。

2、目前工业上主要采用烧结法制备偏铝酸钠基本流程包括：生料烧结，将铝土矿、纯碱、石灰石混合磨细，在回转窑高温烧结，生成可溶性偏铝酸钠熟料。熟料溶出，将熟料破碎后用稀碱液或热水溶出，使偏铝酸钠进入溶液。粗液除杂，去除溶液中的硅、铁等杂质，得到精制偏铝酸钠溶液。蒸发干燥，将精制液蒸发烘干，得到偏铝酸钠成品。

3、现有的上述烧结法工艺普遍存在以下问题：含盐废水直接外排：洗涤废水未处理即排放，环保成本高；钙废渣利用率低，废渣用来填埋或铺路；母液盐分持续富集，循环母液中盐分不断积累，高盐废液被迫外排。精制流程长、能耗大，多级除杂工序冗长，助剂和能耗高，难以稳定产出高质量产品。

4、针对上述问题，现有技术中的偏铝酸钠的传统制备工艺亟需改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种偏铝酸钠粉体的制备方法，包括以下步骤：

2、s10，将偏铝酸钠熟料与溶出介质按1：3-8的质量比混合形成混合物料，对混合物料搅拌并加热控温，使偏铝酸钠熟料中可溶性物料溶解，形成固液混合物；

3、s20，对所述固液混合物进行加压过滤，得到偏铝酸钠粗液和第一固体渣；

4、s30，向偏铝酸钠粗液中加入钙质固硅助剂去除硅和重金属，过滤得到偏铝酸钠精液和第二固体渣；

5、s40，将第一固体渣和第二固体渣混合形成混合固体渣，对混合固体渣进行洗涤、烘干，获得主要成分为硅的化合物、钙的化合物以及镁铝尖晶石的混合物料；

6、s50，对偏铝酸钠精液进行控温蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离，得到偏铝酸钠晶体；

7、s60，对偏铝酸钠晶体进行控温干燥、粉碎，得到偏铝酸钠粉体。

8、优选地，在所述s50中还得到冷却水和母液；所述s50之后还包括：

9、将冷却水留作洗涤用水备用；

10、检测母液中目标盐分含量；

11、判断目标盐分含量是否达到含盐预设值；若目标盐分含量未达到含盐预设值，则将母液留作溶出介质；若目标盐分含量达到含盐预设值，则对母液依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离，得到目标盐。

12、优选地，所述含盐预设值为8%至10%。

13、优选地，在所述s30中，按偏铝酸钠粗液质量百分百计所述钙质固硅助剂的加入量为偏铝酸钠粗液的0.3-3%。

14、优选地，在所述s30中，所述钙质固硅助剂按质量百分数计包括以下组分：活性生石灰80-85%、活性水化铝酸三钙10-15%、硫化钙0-5%。

15、优选地，在所述s30中，向偏铝酸钠粗液中加入钙质固硅助剂之后还包括：向偏铝酸钠粗液中加入絮凝剂。

16、优选地，在所述s40中，采用三级逆流水洗工艺对混合固体渣进行洗涤，洗涤水与混合固体渣逆向流动。

17、优选地，在所述s50中，在负压加热条件下对偏铝酸钠精液进行控温蒸发浓缩。

18、优选地，在所述s50中，采用分段梯度降温结晶法，按预设降温曲线对偏铝酸钠精液蒸发浓缩后得到的偏铝酸钠浓缩液进行冷却结晶，使偏铝酸钠浓缩液缓慢冷却至目标温度，使偏铝酸钠结晶析出。

19、优选地，在所述s60中，在真空加热条件下对偏铝酸钠晶体进行控温干燥，防止偏铝酸钠晶体在干燥过程中分解和/或发生副反应，控制偏铝酸钠晶体含水量为5-10%。

20、本发明的有益效果在于：

21、本发明所提供的偏铝酸钠粉体的制备方法，通过对偏铝酸钠熟料在溶出介质中溶解后加压过滤得到偏铝酸钠粗液中加入钙质固硅助剂去除硅和重金属，得到偏铝酸钠精液；对制备过程产生的第一、二固体渣进行洗涤、烘干，经杂质检测合格后留作工业原料收料，洗涤水留作溶出介质备用；对偏铝酸钠精液进行控温蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离，对固液分离得到偏铝酸钠晶体进行控温干燥、粉碎的方式，得到偏铝酸钠粉体。在整个偏铝酸钠粉体的制备过程中，工业用水实现了闭路循环利用，实现工业废水的零排放，既降低了环保治理成本，又节约了的工业用水资源。同时，在制备过程中产生的固体渣被有效分离并回收，留作工业原料重新利用，实现副产物的资源化，杜绝二次污染。此外，本发明提供的偏铝酸钠粉体的制备方法，工艺流程简短、操作简便，降低了设备投入和运行能耗，易于工业化推广。最终所得的偏铝酸钠粉体的纯度高、化学稳定性好，各项性能指标均达到国家标准一级品要求，市场竞争力强。

22、综上所述，本发明提供的偏铝酸钠粉体的制备方法具有的环境友好、资源循环利用和产品质量高等优点，具有工业应用前景。

1.一种偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s50中还得到冷却水和母液；所述s50之后还包括：

3.根据权利要求2所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，所述含盐预设值为8%至10%。

4.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s30中，按偏铝酸钠粗液质量百分百计所述钙质固硅助剂的加入量为偏铝酸钠粗液的0.3-3%。

5.根据权利要求1或4所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s30中，所述钙质固硅助剂按质量百分数计包括以下组分：活性生石灰80-85%、活性水化铝酸三钙10-15%、硫化钙0-5%。

6.根据权利要求5所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s30中，向偏铝酸钠粗液中加入钙质固硅助剂之后还包括：向偏铝酸钠粗液中加入絮凝剂。

7.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s40中，采用三级逆流水洗工艺对混合固体渣进行洗涤，洗涤水与混合固体渣逆向流动。

8.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s50中，在负压加热条件下对偏铝酸钠精液进行控温蒸发浓缩。

9.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，在所述s50中，采用分段梯度降温结晶法，按预设降温曲线对偏铝酸钠精液蒸发浓缩后得到的偏铝酸钠浓缩液进行冷却结晶，使偏铝酸钠浓缩液缓慢冷却至目标温度，使偏铝酸钠结晶析出。

10.根据权利要求1所述的偏铝酸钠粉体的制备方法，其特征在于，