專利名稱：一種氟化鋁的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用高嶺石和氫氟酸為原料來生產(chǎn)氟化鋁的方法。
背景技術(shù)：
氟化鋁在電解鋁生產(chǎn)中用作助劑，用于降低電解質(zhì)的熔點(diǎn)、提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率。其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為氫氟酸——干法和氫氟酸——濕法。氫氟酸——干法工藝的原料為氟化氫和氫氧化鋁，其生產(chǎn)工藝為包括對(duì)氫氧化鋁進(jìn)行預(yù)處理除去結(jié)晶水，然后以粉狀與氟化氫氣體與500-600℃充分混合反應(yīng)，在反應(yīng)器底部生成三氟化鋁，將三氟化鋁送入轉(zhuǎn)鼓冷卻得成品。氫氟酸——濕法工藝的原料為氫氟酸和氫氧化鋁，生產(chǎn)工藝為氫氟酸和氫氧化鋁料漿反應(yīng)、結(jié)晶，得三水氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品。上述生產(chǎn)工藝原料價(jià)格高，生產(chǎn)成本高；干法工藝設(shè)備投資大，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種氟化鋁的生產(chǎn)方法，以降低生產(chǎn)成本，減少設(shè)備投資。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種氟化鋁的生產(chǎn)方法，以高嶺石和氫氟酸為原料，將高嶺石粉碎至100-200目，將濃度為200-300g/l硫酸溶液在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度130-150℃，反應(yīng)時(shí)間1-2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度130-160℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品。
所述的高嶺石中氧化鋁重量百分含量為35％-50％。
所述的硫酸鋁中鋁離子含量為35-60g/l。
本發(fā)明反應(yīng)式為
本發(fā)明的氟化鋁的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)氟化鋁的主要原料為高嶺石，替代了氫氧化鋁，我國(guó)高嶺石儲(chǔ)量豐富、容易開采，價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氫氧化鋁。本發(fā)明的方法，較傳統(tǒng)方法可降低成本1000～1200元/噸。氟化鋁在100℃以下的環(huán)境中結(jié)晶，得到的結(jié)晶物是含有三個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，其結(jié)晶水含量為40％，氟化鋁軟膏的總水份含量為55-60％，干燥后的氟化鋁容重為0.8g/cm3以下。本發(fā)明的方法中氟化鋁在140-160℃的高溫環(huán)境中結(jié)晶，可以得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，其結(jié)晶水含量為10％，氟化鋁軟膏的總水份含量為30-35％，干燥后的氟化鋁容重為1.0g/cm3以上。由于該方法生產(chǎn)的氟化鋁軟膏的結(jié)晶水和總水份含量大幅降低，氟化鋁的干燥脫水非常容易，而且干燥的能耗降低。該方法生產(chǎn)的氟化鋁容重明顯提高，接近傳統(tǒng)干法氟化鋁1.2-1.3g/cm3的容重，物理性能得到提高。
用該方法生產(chǎn)的氟化鋁成品經(jīng)化驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T4292——1999)。


具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例中氟化鋁的生產(chǎn)方法如下將母液稀硫酸與濃硫酸配制成濃度為200g/l的硫酸溶液，在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度135℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到鋁離子含量為42g/l的硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度140℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品，母液稀硫酸返回使用。
實(shí)施例2本實(shí)施例的氟化鋁的生產(chǎn)方法如下將母液稀硫酸與濃硫酸配制成濃度為250g/l的硫酸溶液，在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度140℃，反應(yīng)時(shí)間1.5小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到鋁離子含量為55g/l的硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度150℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品，母液稀硫酸返回使用。
實(shí)施例3本實(shí)施例的氟化鋁的生產(chǎn)方法如下將母液稀硫酸和濃硫酸配制成濃度為300g/l的硫酸溶液，在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度145℃，反應(yīng)時(shí)間2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到鋁離子含量為60g/l的硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度160℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品，母液稀硫酸返回使用。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種氟化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于以高嶺石和氫氟酸為原料，將高嶺石粉碎至100-200目，將濃度為200-300g/l硫酸溶液在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度130-150℃，反應(yīng)時(shí)間1-2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度130-160℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的高嶺石中氧化鋁重量百分含量為35％-50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的硫酸鋁中鋁離子含量為35-60g/l。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氟化鋁的生產(chǎn)方法，以高嶺石和氫氟酸為原料，將高嶺石粉碎至100－200目，將濃度為200－300g/l硫酸溶液在加壓反應(yīng)釜中與高嶺石反應(yīng)，反應(yīng)溫度130－150℃，反應(yīng)時(shí)間1－2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，過濾得到硫酸鋁溶液；將硫酸鋁溶液和氫氟酸反應(yīng)結(jié)晶，結(jié)晶溫度130－160℃，結(jié)晶完成后，過濾洗滌，得到小于一個(gè)結(jié)晶水的氟化鋁，再經(jīng)干燥脫水，制得氟化鋁產(chǎn)品。本發(fā)明的氟化鋁的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)氟化鋁的主要原料為高嶺石，替代了氫氧化鋁，我國(guó)高嶺石儲(chǔ)量豐富、容易開采，價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氫氧化鋁。本發(fā)明的方法，較傳統(tǒng)方法可降低成本1000～1200元/噸。
文檔編號(hào)C01F7/00GK1830794SQ20051001740
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者李世江, 侯紅軍, 楊華春, 皇甫根利, 閆春生, 于賀華, 張良 申請(qǐng)人:多氟多化工股份有限公司