常见的经过酸洗制备氧化铝的生产工艺:
1、原料准备
选用含有氧化铝的原料,如二次铝灰等,其中二次铝灰中除了氧化铝还含有氮化铝、金属铝、钠镁钙硅铁氧化物及盐类精炼剂等杂质。
2、煅烧
在空气气氛中对原料进行煅烧,煅烧温度一般控制在 1000-1400℃,煅烧时间为 1.0-4.0h。
此过程中,原料中的氮化铝、金属铝和 γ- 氧化铝会转变为耐酸耐碱的 α- 氧化铝,而钠镁钙硅铁氧化物等低熔点杂质则会聚集为较大颗粒。
3、筛分
将煅烧后的产物通过 200 目筛网进行筛分。
目的是去除大粒径的钠镁钙硅铁等杂质,得到细二次铝灰。
4、碱洗
采用氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或一种以上配制成氢氧根离子浓度为 0.5-2.5mol/l 的碱洗溶液。
按照液固比为 1.0-5.0ml/g 的比例,将细二次铝灰放入碱洗溶液中进行碱洗,碱洗时间为 1.0-5.0h 。
通过碱洗可去除残留的部分钠镁钙硅铁等杂质,这些杂质会与碱发生反应生成水溶的离子。
5、过滤
碱洗完成后进行过滤,得到一次氧化铝渣和碱洗液,碱洗液中含有被去除的杂质离子。
6、酸洗
选用盐酸、硝酸、硫酸中的一种或一种以上配置成氢离子浓度为 0.2-1.2mol/l 的酸洗溶液。
按照液固比为 1.0-5.0ml/g 的比例,用酸洗溶液对一次氧化铝渣进行酸洗,酸洗时间为 1.0-5.0h 。
酸洗可进一步去除剩余的钠镁钙硅铁等杂质,使杂质与酸反应生成水溶的离子,从而实现氧化铝与杂质的分离。
7、过滤
酸洗后再次过滤,得到二次氧化铝渣和酸洗液,酸洗液中包含了被去除的杂质成分。
8、水洗
以液固比为 2.0-10.0ml/g 的清水对二次氧化铝渣进行水洗,水洗时间为 1.0-5.0h。
水洗的目的是去除残留在氧化铝渣表面的酸液以及可能残留的少量杂质离子,进一步提高氧化铝的纯度。
9、烘干
将水洗后的氧化铝渣在 70-110℃的温度下进行烘干。
经过烘干后,最终得到氧化铝产品。