一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法

技术领域

本申请涉及拜耳法氧化铝生产技术领域，尤其涉及一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法。

背景技术

在拜耳法生产过程中，铝土矿溶出时，会有氟、草酸盐、钒等杂质进入流程，对生产造成危害，比如氟会导致蒸发器结疤；草酸盐会导致产品变细，影响产品质量甚至导致拜耳法流程无法正常运转；钒会影响流程效率，而且会进入产品影响产品质量。

拜耳法母液降温后，控制一定条件，会有氟盐、草酸盐、钒酸盐等杂质析出。目前，采用母液降温的方式去除草酸盐或去除并回收钒元素，但不可避免会有氟盐、草酸盐、钒酸盐的共同析出，给析出的盐的进一步处理、提纯带来困难。

发明内容

本申请提供了一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，以解决现有拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化效果不佳的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，所述方法包括：

得到铝酸钠蒸发母液；

在不同温度的条件下，对所述铝酸钠蒸发母液进行分阶段净化。

可选的，所述在不同温度的条件下，对所述铝酸钠蒸发母液进行分阶段净化，包括：

在第一预设温度的条件下，向所述铝酸钠蒸发母液加入氟化钠种子，对所述铝酸钠蒸发母液进行氟化钠析出，得到第一母液；

在第二预设温度的条件下，向所述第一母液加入草酸盐种子，对所述第一母液进行草酸钠析出，得到第二母液；

在第三预设温度的条件下，对所述第二母液进行钒酸钠析出，得到第三母液。

可选的，所述第一预设温度为70℃～80℃。

可选的，所述氟化钠析出的时间为3h～6h。

可选的，所述氟化钠种子的加入量为10g/l～50g/l。

可选的，所述第二预设温度为45℃～60℃。

可选的，所述草酸钠析出的时间为2h～5h。

可选的，所述草酸盐种子的加入量为40g/l～100g/l。

可选的，所述第三预设温度为20℃～35℃。

可选的，所述钒酸钠析出的时间为2h～5h。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的该拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，将铝酸钠溶液的蒸发母液，在不同温度的条件下，分阶段进行净化，以分别析出氟盐、草酸盐以及钒酸盐，达到良好的铝酸钠溶液净化效果，从而在净化溶液的同时，可以得到纯度更高的氟盐和钒酸盐，更有利于两种元素的进一步回收利用。使用该净化方法，氟化钠析出后，母液F含量降低到0.5g/l～1g/l，得到的NaF纯度大于95％；草酸钠析出后，母液C

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

第一方面，本申请提供了一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，请参见图1，所述方法包括：

S1、得到铝酸钠蒸发母液；

在本申请实施例中，上述铝酸钠蒸发母液的化学成分包括：N

S2、在不同温度的条件下，对所述铝酸钠蒸发母液进行分阶段净化。

在一些实施方式中，所述在不同温度的条件下，对所述铝酸钠蒸发母液进行分阶段净化，包括：

S2a、在第一预设温度的条件下，向所述铝酸钠蒸发母液加入氟化钠种子，对所述铝酸钠蒸发母液进行氟化钠析出，得到第一母液；

在一些实施方式中，所述第一预设温度为70℃～80℃。

在本申请实施例中，“第一预设温度”表示氟化钠的析出温度，控制氟化钠的析出温度，在上述温度范围内，氟化钠的析出效果最好，氟化钠盐大量并集中析出。若该氟化钠的析出温度过高或过低，在一定程度上会导致氟化钠的析出效果变差，从而达不到好的净化效果，温度过低，可能导致混盐析出，使得盐的纯度降低。具体地，该氟化钠的析出温度可以为70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃等。

在一些实施方式中，所述氟化钠析出的时间为3h～6h。

在本申请实施例中，控制氟化钠析出的时间，使得该氟化钠的析出效果最好，氟化钠盐大量并集中析出。若该氟化钠析出的时间过短，在一定程度上会导致氟化钠的析出效果变差，析出率低，从而达不到好的净化效果；若该氟化钠析出的时间过长，在一定程度上氟化钠的析出效果已达到饱和。具体地，该氟化钠的析出时间可以为3h、4h、5h、6h等。

在一些实施方式中，所述氟化钠种子的加入量为10g/l～50g/l。

在本申请实施例中，控制氟化钠种子的加入量，使得该氟化钠的析出效果最好，氟化钠盐大量并集中析出。若该氟化钠种子的加入量过少，在一定程度上会导致氟化钠的析出效果变差，析出率低，从而达不到好的净化效果；若该氟化钠种子的加入量过多，在一定程度上氟化钠的析出效果已达到饱和。具体地，该氟化钠种子的加入量可以为10g/l、15g/l、20g/l、25g/l、30g/l、350/l、40g/l、45g/l、50g/l等。

在上述S2a氟化钠析出后，母液F含量降低到0.5g/l～1g/l，得到的NaF纯度大于95％。

S2b、在第二预设温度的条件下，向所述第一母液加入草酸盐种子，对所述第一母液进行草酸钠析出，得到第二母液；

在一些实施方式中，所述第二预设温度为45℃～60℃。

在本申请实施例中，“第二预设温度”表示草酸钠析出的温度，控制草酸钠析出的温度为，在上述温度范围内，草酸钠的析出效果最好，草酸钠盐大量并集中析出。若该草酸钠的析出温度过高或过低，在一定程度上会导致草酸钠的析出效果变差，从而达不到好的净化效果，温度过低，可能导致混盐析出，使得盐的纯度降低。具体地，该草酸钠的析出温度可以为45℃、50℃、55℃、60℃等。

在一些实施方式中，所述草酸钠析出的时间为2h～5h。

在本申请实施例中，控制草酸钠析出的时间，使得该草酸钠的析出效果最好，草酸钠盐大量并集中析出。若该草酸钠析出的时间过短，在一定程度上会导致草酸钠的析出效果变差，析出率低，从而达不到好的净化效果；若该草酸钠析出的时间过长，在一定程度上草酸钠的析出效果已达到饱和。具体地，该草酸钠的析出时间可以为2h、3h、4h、5h等。

在一些实施方式中，所述草酸盐种子的加入量为40g/l～100g/l。

在本申请实施例中，控制草酸盐种子的加入量，使得该草酸钠的析出效果最好，草酸钠盐大量并集中析出。若该草酸盐种子的加入量过少，在一定程度上会导致草酸钠的析出效果变差，析出率低，从而达不到好的净化效果；若该草酸盐种子的加入量过少，在一定程度上草酸钠的析出效果已达到饱和。具体地，该草酸盐种子的加入量可以为40g/l、45g/l、50g/l、55g/l、60g/l、65/l、70g/l、75g/l、80g/l、85g/l、90g/l、95g/l、100g/l等。

在上述S2b草酸钠析出后，母液C

S2c、在第三预设温度的条件下，对所述第二母液进行钒酸钠析出，得到第三母液。

在一些实施方式中，所述第三预设温度为20℃～35℃。

在本申请实施例中，“第三预设温度”表示钒酸钠析出的温度，控制钒酸钠析出的温度，在上述温度范围内，钒酸钠的析出效果最好，钒酸钠盐大量并集中析出。若该钒酸钠的析出温度过高或过低，在一定程度上会导致钒酸钠的析出效果变差，从而达不到好的净化效果。具体地，该钒酸钠的析出温度可以为20℃、25℃、30℃、35℃等。

在一些实施方式中，所述钒酸钠析出的时间为2h～5h。

在本申请实施例中，控制钒酸钠析出的时间，使得该钒酸钠的析出效果最好，钒酸钠盐大量并集中析出。若该钒酸钠析出的时间过短，在一定程度上会导致钒酸钠的析出效果变差，析出率低，从而达不到好的净化效果；若该钒酸钠析出的时间过长，在一定程度上钒酸钠的析出效果已达到饱和。具体地，该钒酸钠的析出时间可以为2h、3h、4h、5h等。

在上述S2c步骤中钒酸钠析出后，母液V含量降低到50ppm～100ppm，得到的钒盐V

下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

本申请提供了一种拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，所述方法包括：

S11、得到铝酸钠蒸发母液；

S21、在不同温度的条件下，对所述铝酸钠蒸发母液进行分阶段净化。具体的工艺步骤请参见如下实施例1～3。

实施例1

铝土矿经拜耳法溶出得到精制的铝酸钠溶液(精液)，该化学成分包括：N

蒸发母液降温至75℃，加入循环的NaF种子30g/l，保温搅拌4h，过滤，滤液F含量0.83g/l，得到NaF纯度96.4％；

滤液降温到50℃，加入草酸盐种子60g/l，保温5h，过滤，滤液C

滤液继续降温到25℃，保温搅拌3h，过滤，滤液V含量62ppm，得到的钒盐V

实施例2

铝土矿经拜耳法溶出得到精制的铝酸钠溶液(精液)，该化学成分包括：N

蒸发母液降温至70℃，加入循环的NaF种子10g/l，保温搅拌3h，过滤，滤液F含量0.78g/l，得到NaF纯度96.8％；

滤液降温到45℃，加入草酸盐种子40g/l，保温4h，过滤，滤液C

滤液继续降温到20℃，保温搅拌2h，过滤，滤液V含量55ppm，得到的钒盐V

实施例3

铝土矿经拜耳法溶出得到精制的铝酸钠溶液(精液)，该化学成分包括：N

蒸发母液降温至80℃，加入循环的NaF种子50g/l，保温搅拌6h，过滤，滤液F含量0.75g/l，得到NaF纯度97.1％；

滤液降温到60℃，加入草酸盐种子100g/l，保温6h，过滤，滤液C

滤液继续降温到35℃，保温搅拌5h，过滤，滤液V含量65ppm，得到的钒盐V

对比例1

铝土矿经拜耳法溶出得到精制的铝酸钠溶液(精液)，该化学成分包括：N

蒸发母液降温至30℃，加入含有氟化钠和草酸钠的混合种子50g/l，保温搅拌5h，过滤，溶液得到净化，滤液F含量0.85g/l，滤液C

综上，本申请实施例提供的该拜耳法生产氧化铝过程中铝酸钠溶液的净化方法，将铝酸钠溶液的蒸发母液，在不同温度的条件下，分阶段进行净化，以分别析出氟盐、草酸盐以及钒酸盐，达到良好的铝酸钠溶液净化效果，从而在净化溶液的同时，可以得到纯度更高的氟盐和钒酸盐，更有利于两种元素的进一步回收利用。具体地，氟化钠析出后，母液F含量降低到0.5g/l～1g/l，得到的NaF纯度大于95％；草酸钠析出后，母液C

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。