一种铝酸钠溶液净化除锡的方法

专利2026-09-02  3


本发明属于冶金,涉及一种铝酸钠溶液净化除锡的方法。


背景技术:

1、铝型材加工过程产生的含重金属铝泥是一种不稳定的危险废物,被列入国家危险废物名录。如果不对其进行处理,会对人体和环境造成损害,同时也造成了资源的浪费。目前越来越关注对含重金属铝泥的资源化利用。

2、在含重金属铝泥的资源化利用的研究过程中,本申请人提出了将铝泥碱溶后形成铝酸钠溶液回收铝泥中的氧化铝的处理思路,但铝泥中含有锡化合物时,处理过程中存在以下问题:(1)锡化合物属于两性化合物,在强碱性的溶出体系中,部分锡会进入铝酸钠溶液,进而在铝酸钠溶液分解生产氢氧化铝时进入氢氧化铝产品,造成产品中重金属杂质含量升高。(2)在拜耳法生产氧化铝过程中,随着母液的循环,铝土矿等原料中微量的锡也可能在母液中积累,进而影响氧化铝产品的纯度。(3)氧化铝中含有锡时,在氧化铝熔盐电解生产金属铝过程中,锡会优先还原析出进入铝液,对铝的电解造成不利影响。而且铝锭中含锡较高时,会导致后续生产铝合金或铝材抗拉强度、弹性模量、塑性和硬度等重要性能指标下降,严重影响铝材的性能。因此,控制氧化铝生产过程中铝酸钠溶液中锡的含量,对于提高氧化铝品质以及铝电解过程效率和生产高性能铝材至关重要。

3、现有公开的碱性溶液体系除锡的技术有:

4、郭学益团队采用碱熔法使废料中铜、锡、铅、锌等进入碱液,在碱液中添加石灰,溶液中锡以锡酸钙的形式沉淀,从而回收溶液中的锡。

5、专利cn105923611a公开了一种含碲溶液中深度除锡方法,在含碲溶液中,加入复合硅酸盐添加剂,控制复合硅酸盐添加剂与溶液中锡质量比0.2~2:1,反应温度50~90℃、反应时间2~12小时,沉积结束后,过滤,得到的滤液经酸中和,过滤得到碲富集物。

6、但上述技术方案没有直接从铝酸钠溶液中除锡。上述从碱性溶液中除锡或沉淀回收锡的方案,其本体溶液的组成和性质与铝酸钠溶液具有本质差异。此外,氧化铝生产过程中的铝酸钠溶液除锡时,需要避免引入影响氧化铝生产的其它杂质。硅酸钙在铝酸钠溶液中容易反应,形成铝硅化合物,造成溶液中氧化铝和碱的损失,专利cn105923611a中使用硅酸钙作为除锡剂显然不适用于铝酸钠溶液。郭学益等采用石灰沉淀碱熔废料浸出液中的锡,溶液体系组成与铝酸钠溶液不同,且溶液中锡的浓度较高,方案中是以沉淀回收锡为目标,与铝酸钠溶液中低浓度锡的除杂目的并不相同。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种铝酸钠溶液净化除锡的方法,该方法流程短,设备简单,成本低,易于工业化实施,可高效去除铝酸钠溶液中的锡,且不引入其他杂质组分。

2、为实现本发明目的,具体技术方案如下:

3、一种铝酸钠溶液净化除锡的方法,包括以下步骤:

4、在含锡铝酸钠溶液中加入物质a进行反应,反应浆液经液固分离,获得除锡后的铝酸钠精制液和富锡渣;

5、所述物质a为铝粉或含钙化合物中的至少一种。

6、进一步地,铝粉的摩尔添加量为溶液中锡摩尔数的3~15倍。

7、进一步地,所述含钙化合物为石灰、石灰乳或水合铝酸钙中的至少一种。

8、进一步优选地,石灰、石灰乳或水合铝酸钙的添加量,按照物质a中ca和溶液中sn的摩尔比为1~8:1进行添加。

9、进一步地,除锡反应过程中:反应温度为50~110℃,反应时间为0.5~10h。

10、进一步优选地,所述反应温度为80~100℃;反应时间为2~6h。

11、进一步地,所述含锡铝酸钠溶液中,苛碱浓度na2ok为100~280 g/l,苛性分子比为1.3~3.5。

12、相对现有技术,本发明的有益效果在于:

13、(1)本发明方法可高效去除铝酸钠溶液中的锡,且不引入其他杂质组分,铝粉反应后形成铝酸钠溶液,含钙物质a最终形成锡酸钙,过量的钙容易形成溶解度很小的水合铝酸钙,钙也不进入溶液,为后续铝酸钠溶液分解制备高纯度氧化产品提供基础。

14、(2)本发明含锡铝酸钠溶液通过除锡,得到较为纯净的铝酸钠溶液,可保证种分氧化铝产品的纯度;富锡渣中富含锡,可作为含锡二次资源回收利用。流程短,设备简单,成本低,易于工业化实施。



技术特征:

1.一种铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,所述铝粉的摩尔添加量为溶液中锡摩尔数的3~15倍。

3.如权利要求1所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,所述含钙化合物为石灰、石灰乳或水合铝酸钙中的至少一种。

4.如权利要求3所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,石灰、石灰乳或水合铝酸钙的添加量,按照物质a中ca和溶液中sn的摩尔比为1~8:1进行添加。

5.如权利要求1所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,除锡反应过程中:反应温度为50~100℃,反应时间为0.5~10h。

6.如权利要求5所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,所述反应温度为80~100℃;反应时间为2~6h。

7.如权利要求1所述的铝酸钠溶液净化除锡的方法,其特征在于,所述含锡铝酸钠溶液中,苛碱浓度na2ok为100~280 g/l,苛性分子比为1.3~3.5。


技术总结
本发明属于冶金技术领域,公开了一种铝酸钠溶液净化除锡的方法。在含锡铝酸钠溶液中加入物质A进行反应,反应浆液经液固分离,获得除锡后的铝酸钠精制液和富锡渣;所述物质A为铝粉或含钙化合物。该方法流程短,设备简单,成本低,易于工业化实施,可高效去除铝酸钠溶液中的锡,且不引入其他杂质组分。

技术研发人员:齐天贵,田崎岐,戴柠,王鹏,彭志宏,刘桂华,周秋生,李小斌,王一霖,申雷霆
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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