СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ Российский патент 2005 года по МПК C01F7/02 

Изобретение относится к гидрометаллургии соединений алюминия и может быть использовано для получения оксида алюминия при переработке бокситов, содержащих глинозем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ получения оксида алюминия осаждением его гидроксида из алюминийсодержащих растворов. При этом осаждение гидроксида проводят непрерывным введением в раствор алюмината натрия азотной кислоты при рН среды 9,0-10,0 и температуре 90-95°С [А.с. №1658563 СССР, кл.⁷ C 01 F 7/02, опубл. 20.02.96, Бюл. №5].

Недостатками этого способа являются использование дорогостоящего реагента (азотной кислоты) и необходимость применения оборудования из специальных сталей, что приводит к высокой стоимости этого способа.

Техническая задача изобретения - снижение затрат на получение оксида алюминия, упрощение процесса его получения.

Техническая задача достигается тем, что в способе получения оксида алюминия, включающем осаждение гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия, его сушку и прокаливание, новым является то, что алюминат натрия получают из алюминийсодержащего сырья, в качестве которого используют побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций, путем обработки 50 г алюминийсодержащего сырья при температуре 70°С 3-7% раствором гидроксида натрия в количестве 100, 125 или 150 см³ в течение 3-5 часов, полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную обработку гидроксидом натрия, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, смешивают с 1-2 М раствором серной кислоты до получения рН 6,4-7,4, полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и промывают водой от ионов натрия, после чего полученный гидроксид алюминия нагревают в сушильном шкафу до температуры 200°С при скорости нагрева 10-20 С/ч и прокаливают в муфельной печи в течение 9 часов до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч.

Технический результат заключается в упрощении процесса получения оксида алюминия и утилизации побочного продукта травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций.

Способ осуществляется следующим образом.

Алюминийсодержащее сырье, в качестве которого используют побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций влажностью 40-45% в количестве 50 г, обрабатывают при температуре 70°С 3-7%-ным раствором гидроксида натрия в количестве 100, 125 или 150 см³ в течение 3-5 часов, полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную обработку гидроксидом натрия, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, подают в реактор, где проводят его обработку 1-2 М раствором серной кислоты до получения рН 6,4-7,4. Полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и направляют в реактор для промывки водой от ионов натрия. Полученный гидроксид алюминия нагревают в сушильном шкафу до 200°С при скорости нагрева 10-20°С/ч и прокаливают в муфельной печи в течение 9 часов до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор подают 50 г алюминийсодержащего сырья и смешивают его с 5%-ным раствором гидроксида натрия в количестве 100 см³ гидроксида натрия (соотношении 1:2) при температуре 70°С в течение 3 часов. Полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную щелочную обработку. Фильтрат, содержащий алюминат натрия, направляют в реактор, где обрабатывают 1 М раствором серной кислоты до рН 6,8. Полученный осадок гидроксида алюминия отделяют на фильтре и подают в реактор для промывки водой от ионов натрия, а затем направляют в сушильный шкаф, где нагревают до 200°С при скорости нагрева 20°С/ч, прокаливают в муфельной печи в течение 9 часов до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч. Результаты опытов приведены в таблице.

Пример 2. В реактор подают 50 г алюминийсодержащего сырья. Результаты опытов приведены в таблице.

Пример 3. В реактор подают 50 г алюминийсодержащего сырья и смешивают его с 5%-ным раствором гидроксида натрия в количестве 150 см³ гидроксида натрия (соотношении 1:3) при температуре 70°С в течение 3 часов. Полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и направляют на повторную щелочную обработку. Фильтрат, содержащий алюминат натрия, направляют в реактор, где обрабатывают 1 М раствором серной кислоты до рН 6,8. Полученный осадок гидроксида алюминия отделяют на фильтре и подают в реактор для промывки водой от ионов натрия, а затем направляют в сушильный шкаф, где нагревают до 200°С при скорости нагрева 20°С/ч, прокаливают в муфельной печи в течение 9 часов до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч.

Пример 4. Способ осуществляется аналогично примеру 2, но обработку гидроксида натрия осуществляют при температуре 50°С. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 5. Способ осуществляется аналогично примеру 2, но обработку гидроксида натрия осуществляют при температуре 100°С. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 6. Способ осуществляется аналогично примеру 2, но фильтрат обрабатывают 0,5 М раствором серной кислоты. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 7. Способ осуществляется аналогично примеру 2 с тем отличием, что фильтрат обрабатывают 1,5 М раствором серной кислоты. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 8. Способ осуществляется аналогично примеру 2, но осаждение гидроксида алюминия из алюминийсодержащего раствора проводят раствором серной кислоты до рН 6,0. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 9. Способ осуществляется аналогично примеру 2, но осаждение гидроксида алюминия из алюминийсодержащего раствора проводят раствором серной кислоты до рН 8,0. Результаты опытов представлены в таблице.

Пример 10. Способ осуществляется аналогично примеру 1, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 8%-ным раствором гидроксида натрия.

Пример 11. Способ осуществляют аналогично примеру 2, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 8% раствором гидроксида натрия.

Пример 12. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 8% раствором гидроксида натрия.

Пример 13. Способ осуществляется аналогично примеру 1, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 2%-ным раствором гидроксида натрия.

Пример 14. Способ осуществляют аналогично примеру 2, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 2% раствором гидроксида натрия.

Пример 15. Способ осуществляют аналогично примеру 3, но алюминийсодержащее сырье смешивают с 2% раствором гидроксида натрия.

ТаблицаПримерОбъем щелочи, млТемпература,°СКонцентрация H₂SO₄, MpH осажденияМасса оксида алюминия, гПример 1100701,06,85,72Пример 2125701,06,86,34Пример 3150701,06,86,00Пример 4125501,06,84,05Пример 51251001,06,83,40Пример 6125700,56,84,20Пример 7125701,56,83,00Пример 8125701,06,02,42Пример 9125701,08,01,98Пример 10100701,06,84,90Пример 11125701,06,8-3,80Пример 12150701,06,83,50Пример 13100701,06,84,31Пример 14125701,06,85,00Пример 15150701,06,83,18

Как видно из таблицы, наибольший выход оксида алюминия получают при обработке 50 г алюминийсодержащего сырья, 100, 125 или 150 см³ 3-7%-ным раствором гидроксида натрия при температуре 70°С в течение 3-5 часов, полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную обработку гидроксидом натрия, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, смешивают с 1-2 М раствором серной кислоты до получения рН 6,4-7,4, полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и промывают водой от ионов натрия, после чего полученный гидроксид алюминия нагревают в сушильном шкафу до температуры 200°С при скорости нагрева 10-20°С/ч и прокаливают в муфельной печи в течение 9 ч до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч. В качестве алюминийсодержащего сырья используют побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций.

Предложенный способ получения оксида алюминия позволяет:

- снизить себестоимость оксида алюминия;

- утилизировать побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций.

Изобретение относится к гидрометаллургии соединений алюминия и может быть использовано для получения оксида алюминия при переработке бокситов, содержащих глинозем. Способ получения оксида алюминия включает осаждение гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия, его сушку и прокаливание. При этом алюминат натрия получают из алюминийсодержащего сырья, в качестве которого используют побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций. Алюминийсодержащее сырье обрабатывают при температуре 70°С 3-7% раствором гидроксида натрия в количестве 100, 125 или 150 см³ в течение 3-5 часов, полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную обработку гидроксидом натрия, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, смешивают с 1-2 М раствором серной кислоты до получения рН 6,4-7,4, полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и промывают водой от ионов натрия, после чего полученный гидроксид алюминия нагревают в сушильном шкафу до температуры 200°С при скорости нагрева 10-20°С/ч и прокаливают в муфельной печи в течение 9 ч до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч. Предложенный способ получения оксида алюминия позволяет снизить себестоимость гидрокисида алюминия, утилизировать побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций. 1 табл.

Способ получения оксида алюминия, включающий осаждение гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия, его сушку и прокаливание, отличающийся тем, что алюминат натрия получают из алюминийсодержащего сырья, в качестве которого используют побочный продукт травления алюминиевой ленты в производстве алюминиевых конструкций, путем обработки 50 г алюминийсодержащего сырья при температуре 70°С 3-7%-ным раствором гидроксида натрия в количестве 100, 125 или 150 см³ в течение 3-5 ч, полученный осадок отфильтровывают и направляют на повторную обработку гидроксидом натрия, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, смешивают с 1-2 М раствором серной кислоты до получения рН=6,4-7,4, полученный осадок гидроксида алюминия отфильтровывают и промывают водой от ионов натрия, после чего полученный гидроксид алюминия нагревают в сушильном шкафу до температуры 200°С при скорости нагрева 10-20°С/ч и прокаливают в муфельной печи в течение 9 ч до 650°С при скорости нагрева 50°С/ч.