一种降低氧化铝中钾含量的方法
【专利摘要】本发明涉及一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于：包含以下步骤：（1）在钾含量较高的氧化铝中添加脱钾剂，然后经过陈化、搅拌浸出、洗涤、烘干处理过程，即可得到含钾低或基本不含钾的氧化铝；（2）氧化铝中的钾可通过蒸发浓缩、结晶富集后制备副产品。本发明可将氧化铝中的钾含量降低到0.1%以下，以便电解铝的高效生产，同时该工艺无污染，具有处理工艺简单、成本低廉，易于自动化和大规模等特点。
【专利说明】一种降低氧化铝中钾含量的方法【技术领域】[0001]本发明涉及冶金、化工领域，尤其涉及冶金领域，对电解铝厂所使用的原料氧化铝中的钾进行去除，以保证在高电流效率下进行电解铝生产。【背景技术】[0002]近年来，在我国电解铝生产过程中，某些电解铝厂的电流效率长时间低于90%，严重影响电解铝正常生产，经多方面原因排查，发现其所用原料氧化铝中的钾含量较高，正常情况下，氧化铝中的钾含量低于1%，而这些问题槽所用氧化铝中的钾含量高达3%。由于钾的原子半径大于钠原子半径，其对碳阴极的渗透破坏增加，同时其存在将导致电解质导电率降低，这些原因均可能导致电解槽的电流效率降低。而由于某些矿石中的钾含量偏高，氧化铝生产企业并未重视该问题的存在，因此在氧化铝生产过程中对产品氧化铝的钾含量并未进行控制，且由于氧化铝生产工艺的复杂性，在该环节对钾含量进行控制难度比较大，建议在氧化铝成品进行简单处理，实现脱除钾的目的，针对该问题的研究尚未见公开报道。[0003]因此，发明人提出了一种降低氧化铝中钾含量的方法，旨在解决钾含量对电解铝带来的负面影响，保证电解工艺的顺利运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种处理成本低、脱钾效果好、易实现工业化的氧化铝脱钾方法，将氧化铝中的钾含量降低或脱除，并回收钾，便于电解铝生产工艺的顺利进行。[0005]本发明的技术方案:一种降低氧化铝中钾含量的方法，包含以下步骤:(I)在钾含量较高的氧化铝中添加脱钾剂，然后经过陈化、搅拌浸出、洗涤、烘干处理过程，可得到含钾低或基本不含钾的氧化铝；(2)氧化铝中的钾可通过蒸发浓缩、结晶富集后制备副广品。[0006]步骤(1)中氧化铝中的钾含量为ι%~ιο%。[0007]步骤(1)中脱钾剂为一种或多种混合物，其中含有阳离子:Κ+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、 Cu2+、Al3+、Ti4+、Mn2+、H+、Cr2+，NH4+，含有阴离子:C1\ S042' NO3' CO32' HCO3' S2、OH' HSO4' S032—、HSO3' CIO—、C103_、MnO4' SiO32' P043—、HPO42' H2PO4' F_、Br\ I—、02—、S2—、HS—。[0008]步骤(1)中的脱钾剂用量为每吨氧化铝添加l(T50kg。[0009]步骤(1)中陈化时间为24小时，氧化铝与脱钾剂混合后加入适量的水，控制液固比为3~6 ;浸出温度为30-llO°C，搅拌速度20(T500r/min，浸出时间为20-80min，洗涤次数为:3-8次，自然烘干即可。[0010]采用的氧化铝包括拜尔法、烧结法和混联法所生成的氧化铝。[0011]本发明的有益效果:(1)本发明所采取的工艺流程简单，同时能综合利用某些企业的副产品，能实现闭路循环，不再产生二次污染；(2)本发明处理后的氧化铝，钾含量低于0.1%，极大提高了电解铝生产的电流效率；(3)本发明处理成本低、处理I吨氧化铝的成本为10-20元，脱钾效果好、易实现工业化。【具体实施方式】[0012]实施例1:采用电解铝厂的拜耳法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为20kg/t-Al203，混合溶液液固比为3 ;陈化24小时，温度为40°C，搅拌速度为200r/min，浸出时间为20min，洗涤次数为3次。处理后氧化招中的钾含量为0.2%。[0013]实施例2:采用电解铝厂的拜耳法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为30kg/t-Al203，混合溶液液固比为5 ;陈化24小时，温度为80°C，搅拌速度为300r/min，浸出时间为50min，洗涤次数为4次。处理后氧化招中的钾含量为0.18%。[0014]实施例3:采用电解铝厂的拜耳法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为50kg/t-Al203，混合溶液液固比为3 ;陈化24小时，温度为100°C，搅拌速度为400r/min，浸出时间为50min，洗涤次数为4次。处理后氧化招中的钾含量为0.08%ο[0015]实施例4:采用电解铝厂的混联法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为35kg/t-Al203，混合溶液液固比为6 ;陈化24小时，温度为110°C，搅拌速度为500r/min，浸出时间为80min，洗涤次数为5次。处理后氧化招中的钾含量为0.05%。[0016]实施例5:采用电解铝厂的混联法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为35kg/t-Al203，混合溶液液固比为6 ;陈化24小时，温度为75°C，搅拌速度为250r/min，浸出时间为70min，洗涤次数为8次。处理后氧化招中的钾含量为0.04%。[0017]实施例6:采用电解铝厂的烧结法氧化铝与脱钾剂混合，脱钾剂的用量为40kg/t-Al203，混合溶液液固比为5 ;陈化24小时，温度为85°C，搅拌速度为300r/min，浸出时间为60min，`洗涤次数为5次。处理后氧化招中的钾含量为0.05%。
【权利要求】
1.一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:包含以下步骤:(I)在钾含量较高的氧化铝中添加脱钾剂，然后经过陈化、搅拌浸出、洗涤、烘干处理过程，即可得到含钾低或基本不含钾的氧化铝；(2)氧化铝中的钾可通过蒸发浓缩、结晶富集后制备副广品。
2.根据权利要求1所述的一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:步骤(1)中氧化铝中的钾含量为ι%~ιο%。
3.根据权利要求1所述的一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:步骤(1)中脱钾剂为一种或多种混合物，其中含有阳离子:Κ+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Ti4+、Mn2+、H+、 Cr2+，NH4+，含有阴离子:Cr、S042' NO3' CO32' HCO3' S2、OH' HSO4' SO32' HSO3' CIO' ClO3' MnO4' SiO32' PO/—、HPO42' H2PO4' F—、Br\ I—、O2—、S2—、HS—。
4.根据权利要求1所述的一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:步骤(1)中的脱钾剂用量为每吨氧化铝添加l(T50kg。
5.根据权利要求1所述的一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:步骤(1)中陈化时间为24小时，氧化铝与脱钾剂混合后加入适量的水，控制液固比为3飞；浸出温度为 3(TllO°C，搅拌速度20(T500r/min，浸出时间为2(T80min，洗涤次数为3~8次，自然烘干即可。
6.根据权利要求1、2所述的一种降低氧化铝中钾含量的方法，其特征在于:采用的氧化铝包括拜尔法、烧结法和混联法所生成的氧化铝。
【文档编号】C01F7/46GK103496728SQ201310439180
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】王家伟, 赵平源 申请人:贵州大学