Способ получения алюмината натрия

Изобретение предназначено для получения алюмината натрия. Способ заключается в том, что в растворе гидроокиси натрия проводят растворение алюминийсодержащих отходов производства высших жирных спиртов в виде суспензии гидроксида алюминия с влажностью от 30 до 80% или в виде мелкодисперсного порошка в форме -Al₂O₃ при каустическом отношении, равном единице. Изобретение позволяет снизить себестоимость продукта, утилизировать алюминийсодержащие отходы производства высших жирных спиртов. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к неорганической химии, в частности, к производству алюмината натрия, который может использоваться в химической промышленности, в том числе в качестве коагулянта и в виде добавки к коагулянтам.

Известны способы получения алюмината натрия в виде раствора путем растворения гидроксида алюминия в растворе едкого натра с концентрацией по Na₂O 500-550 г/л. Гидроксид алюминия вводят в нагретый до кипения раствор едкого натра до достижения каустического отношения, равного единице, и выдерживают при температуре кипения до полного перехода в раствор гидроксида алюминия /Авторское свидетельство СССР N 139315, кл. C 01 F 7/04/. Недостатком этого способа является длительное время процесса (4-5 суток).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения раствора алюмината натрия, включающий введение в раствор едкого натра с концентрацией по Na₂O 500-550 г/л гидроксида алюминия до достижения каустического отношения, равного единице, и нагревание смеси в течение 30 — 60 минут до 85 — 95 o C /Авторское свидетельство СССР N 722845, кл. C 01 F 7/04/.

Недостатком этого способа является использование быстростареющего, специально подготовленного сырья — гидроксида алюминия и нагревание смеси в течение 30 — 60 минут до 85 — 95 o C.

Задача, решаемая изобретением, — снижение себестоимости продукта и упрощение процесса.

Во-первых, поставленная задача достигается за счет использования алюминийсодержащих отходов производства высших жирных спиртов в виде суспензии гидроксида алюминия с влажностью от 80 до 30% или в виде мелкодисперсного порошка в форме -Al₂O₃.

Отходы производства высших жирных спиртов в виде суспензии — шлам с содержанием, мас.%: 11,5 Al(OH)₃, 88 H₂O, 0,5 органики. Гидроксид алюминия состоит из тригидрита алюминия в форме гиббсита (гидроаргиллита) и байерита, моногидрита глинозема в форме бемита. Срок хранения суспензии неограничен.

Продуктом сжигания шлама при температуре 960 o C содержание -Al₂O₃ составляет 86%, а после обжига при температуре 1240 o C -Al₂O₃ переходит в -Al₂O₃ и содержание его составляет 90%.

Во-вторых, поставленная задача достигается тем, что растворение гидроокиси натрия (NaOH, ГОСТ 4328, ЧДА) идет с выделением тепла, т.е. реакция экзотермическая.

В-третьих, растворение отхода производства высших жирных спиртов как в виде суспензии, так и в виде мелкодисперсного порошка в форме -Al₂O₃ в растворе гидроокиси натрия происходит без нагревания, а идет с выделением тепла как в заранее приготовленном растворе гидроокиси натрия, так и при одновременном растворении гидроокиси натрия и отхода производства высших жирных спиртов для получения раствора алюмината натрия при каустическом отношении, равном единице.

Пример приготовления раствора гидроокиси натрия. Раствору гидроокиси натрия с концентрацией по Na₂O 500-550 г/л (или с концентрацией по NaOH 645-710 г/л) соответствует 44,0 — 47,4%-ный по NaOH раствор гидроокиси натрия плотностью 1,469 — 1,499 г/см 3 /В.И.Перельман. Краткий справочник химика. «Химия», М. , 1964. Л. , с. 411, таблица 17б. Едкий натр/. Для получения раствора гидроокиси натрия объемом 1 л для растворения 645 г NaOH необходимо 740 мл воды, а для 710 г NaOH — 705 мл воды.

Процесс растворения NaOH происходит с выделением тепла, и при введении воды с температурой 15 — 17 o C через 10 — 20 минут температура смеси повышается до 90 — 92 o C, а через 30 — 60 минут температура смеси снижается до 79 — 81, 68 — 79 o C, соответственно.

Примеры приготовления раствора алюмината натрия примерно объемом 1 л (номер опыта 1 — 5) и 2 л (номер опыта 6 — 7) приведены в таблице. При растворении гидроксида алюминия до достижения каустического отношения, равного единице, в вышеописанном растворе гидроокиси натрия объемом 0,5 л получаем раствор алюмината натрия объемом 1 л, а в растворе гидроокиси натрия объемом 1 л получаем раствор алюмината натрия объемом 2 л, т.е. содержание гидроокиси натрия в растворе алюмината натрия снижается примерно в 2 раза. Как было выше сказано, вместо гидроксида алюминия используем отход производства высших жирных спиртов в виде суспензии гидроксида алюминия с влажностью от 80 до 30% или в виде мелкодисперсного порошка в форме -Al₂O₃. При введении суспензии учитывается его влажность, а при введении сухого порошка количество вводимой воды возрастает.

В таблице приведены введенное количество воды и ее температура. В процессе получения алюмината натрия при введении воды с температурой 15 — 17 o C температура смеси через 10 — 20 минут повышается до 85 — 88 o C, а через 30 — 60 минут снижается до 61 — 63, 49 — 53 o C, соответственно. При введении воды с температурой 82 — 84 o C температура смеси через 10 — 20 минут повышается до 105 — 107 o C, а через 30 — 60 минут снижается до 73 — 77, 57 — 58 o C, соответственно. Процесс растворения происходит более 4 часов, по истечении 4 часов температура смеси составляет 25 — 27 o C.

В опытах номер 6 и 7 даны примеры приготовления раствора алюмината натрия с использованием суспензии гидроксида алюминия с влажностью (341х100/1141)=29,9%, введенного в количестве 1482 г, т.е. введено 1482-341= 1141 г Al(OH)₃ или 1141/78=14,628 г-моль Al(OH)₃ или 7,314 г/моль Al₂O₃ или 7,314х102=746 г Al₂O₃.

В таблице приведены значения введенного количества Na₂O и -Al₂O₃ в г и дана характеристика полученного раствора алюмината натрия. В связи с тем, что объем полученного раствора алюмината натрия не всегда точно соответствует объему 1 или 2 л, сделан перерасчет введенного количества г-моль Na₂O и Al₂O₃ на 1 л раствора алюмината натрия. Пример. Номер опыта 1: (266,6/62х0,950)=4,5 и (438/102х0,950)=4,5, где 62 и 102 г-моль Na₂O и Al₂O₃ в г соответственно. Номер опыта 6: (499,8/62х2,054)=3,9 и (746/102х2,054)= 3,6 и т.д.

Преимущества метода: снижение себестоимости и упрощение процесса за счет перехода к готовому сырью, не требующего специальной технологии приготовления и не теряющего со временем своих свойств, за счет использования более дешевого сырья и проведение процесса растворения без топливно-энергетических затрат; возможность утилизации алюминийсодержащих отходов производства высших жирных спиртов.

Из данных результатов таблицы следует, что получены растворы алюмината натрия способом растворения отходов производства высших жирных спиртов в виде суспензии гидроксида алюминия с влажностью от 80 до 30% или в виде мелкодисперсного порошка в форме -Al₂O₃ в растворе гидроокиси натрия при каустическом отношении (Na₂O/Al₂O₃)=(4-5)/(4-5), равном единице.

1. Способ получения алюмината натрия, отличающийся тем, что в растворе гидроокиси натрия проводят растворение алюминийсодержащих отходов производства высших жирных спиртов в виде суспензии гидроксида алюминия с влажностью 30 — 80% или в виде мелкодисперсного порошка в форме — Al₂O₃ при каустическом отношении, равном единице.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мелкодисперсный порошок в форме — Al₂O₃ является продуктом сжигания шлама при 960 o C и содержит 86% — Al₂O₃.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.11.2003

Источник

Способ получения алюмината натрия

Номер патента: 722845

Текст

сОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетскик Социалистических Республик(22) Заявлено 181078 (21) 2675907/22-02с присоединением заявки йо(51)М. Кл. С 01 Р 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНАТА НАТРИЯ Изобретение относится к области цветной металлургии и может использоваться в производстве алюмината натрия.Известны способы получения алюминатов щелочных металлов путем высокотемпературного спекания гидроокиси алюминия сощелочью при температуре 1200-1400 оС или спеканием аэотнокислых солей алюминия и натрия при температуре 200-400 С (1) и 2,Эти способы технологически сложны и нь экономичны.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения алюмината натрия в виде раствора путем растворения гидроокиси алюминия в растворе едкого натра с концентрацией по НаО 500- 550 г/л. Гидроокись алюминия вводят в нагретый до кипения раствор едкого натра до достижения каустического соотношения, равного единице, и выдерживают прн температуре кипенияполного перехода в раствор гидроокиси алюминия (3). Недостатком этого способа является длительное время процесса (4- 5 суток) . Пель изобретения — ускорение процесса,Это достигается тем, что растворнагревают после введения гидроокисиалюминия в течение 30-60 мин до 8595 С,Существо способа заключается втом, что гидроокись алюминия вводятв раствор едкого натра с последующим нагревом смеси в течение 3060 мин до 85-95 оС и выдерживании полученной смеси,Полное растворение гндроокиси вэтих условиях протекает эа 5-8 ч,15 П р и м е р 1, В раствор едкогонатра с концентрацией по Ба 20500 г/л и объемом 100 л при температуре 15 С вводят 126 кг гидроокисиалюминия, В течение 30 мин при перемешивании смесь нагревают до температуры 95 С и при этой температуревыдерживают в течение 5 ч, Полученный раствор алюмината натрия имеет25 концентрацию по АР 2 О 460,2 г/л иБаО 280,0 г/л, что соответствуеткаустическому отношению, равномуединице.П р и м е р 2Способ осуществляют по примеру 1, Начальная температура раствора едкого натра 25 С и722845 Формула изобретения Составитель Н, Беликова Редактор Л, Лашкова Техред Н.Бабурка КорректорМ. ДемчикЗаказ 247/12 Тираж 565 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул . Проектная, 4 смесь нагревают до температуры 85 фС в течение 60 мин, Полученный раствор алюмината имеет концентрацию по А 820 459,6 г/л и НаО 279,6 г/л, каустическое отношениеравно единице.П р и м е р 3, Способ осуществляют по примеру 1, Концентрация раствора едкого натра 550 г/л. В раствор едкого натра объемом 100 л вводят 138 кг гидроокиси алюминия и при температуре 85 С выдерживают 8 ч. Полученный раствор алюмината натрия имеет концентрацию по М 2 О 486,5 г/л и НаО 297,3 г/л, каустическое отношение равно единице,П р и м е р 4, Способ осуществляют по примеру 3, Начальная температура.раствора едкого натра 25 ОС смесь нагревают до температуры 85 С и растворение проводят в течение 8 ч.П р и м е р 5, Способ осуществляют по примеру 1, Начальная температура раствора едкого натра 25 С, смесь нагревают до температуры 95 ОС и выдерживают при этой температуре в течение 8 ч, Полученный раствор алюмината натрия имеет концентрацию по АЮ 10 460,0 г/л и по БаО 280 г/л, Полученный раствор алюмината натрия имеет каустическое отношение, равное единице.П р и м е р 6, Способ осуществляют по примеру 1, только концентрация раствора едкого натра,550 г/л, В раствор едкого натра объемом 100 л вводят 138 кг гидроокиси алюминия и нагревают до температуры растворения 95 С в течение 60 мин, ПолученнЫй раствор алюмината натрия имеет концентрацию по АГО 486,2 г/л и БаО 297,0 г/л, каустическое отношение .равно единице.П р и м е р 7, В раствор едкогонатра с концентрацией по НаО550 г/л и объемом 100 л при темпе ратуре 15 ОС вводят 138 кг гидроокиси алюминия, В течение 60 мин приперемешивании смесь нагревают дотемпературы 85 фС и при этой температуре выдерживают в течение 8 ч. Полу о ченный раствор алюмината натрия имеет концентрацию по МО 486,3 г/ли НаО 2 97, 0 г/л, каустическое отношение равно единице,.П р и м е р 8. Способ осуществляют по примеру 7. Первоначальная 15 температура раствора едкого натра25 ОС, Полученный раствор алюминатанатрия имеет концентрацию по А 620486,5 г/л и НаО 297,2 г/л, каустическое отношение равно единице. Способ получения алюмината натриявключающий нагрев раствора едкогонатра с концентрацией 500-550 г/л,введение в него гидроокиси алюминиядо достижения каустического отношения, равного единица, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса, раствор нагревают пос 30 ле введения гидроокиси алюминия втечение 30-60 мин до 85-95 фСИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 286998435 кл23-52, опублик, 1955,2. Авторское .свидетельство СССР9 278655, С 017/02, 19693, Авторское свидетельство СССРР 139315, кл. С 01 Р 7/04, 1961 (прототип) .

Заявка

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6711

ПОЕЗД НИНА ПАВЛОВНА, РАДЧЕНКО ЕВГЕНИЙ ДМИТРИЕВИЧ, ПОЕЗД ДМИТРИЙ ФОМИЧ, ЛИПКИНД БОРИС АЛЕКСАНДРОВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Способ извлечения галлия из промышленного раствора алюмината натрия процесса байера

Номер патента: 1813111

. сильной кислотой на смоле, который переходит в кислый раствор 2 для возможной смеси с другими кислыми растворами 3 наружного происхождения для получения конечного раствора 4.Г) Первая очистка и концнетрация посредством:а) возможной предварительной нейтрализации серных растворов 4 и смешивание с рециркулированными, обедненными галлием растворами 7 и 9,б) осаждения Оа(ОН)з с рН = 4.в) растворение осадка посредством НС 1 с получением раствора 5.Д) Вторая очистка и концентрация посредством.а) первой экстракции растовра 5 посредством насыщения галлием органического раствора на базе трибутилфосфата с получением, в известных случаях, первого экстракта и первого рафината 8,б) первого элюирования водой первого экстракта с получением.

Способ экстракции галлия из водного сильнощелочного раствора алюмината натрия

Номер патента: 1637665

. при расходе 20 л/ч в течение 30 мин. Составитель М, Дицент Редактор О. Головач Техред С.Мигунова . Корректор ИЭрдейиЗаказ 827 Тираж 378 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г.ужгород, ул. Гагарина,101 лировать количество адсорбированного экстрагента.После последней сушки под вакуумом смолу пропитывают деионизированнойч5 водои, дегазируют под вакуумом, затем загружают в колонну, Объем пор используемой смолы равен 1500 мм /г сухой смолы, средний диаметр пор составляет 80-500 Й, при этом по крайней мере 807. объема пор образовано порами диаметром 40-5000 А.Степень набухания смолы в водной среде не превышает.

Способ стабилизации раствора алюмината натрия

Номер патента: 149411

. тем, что в качестве стабилизатора применяют конденсированную сульфит-спиртовую барду, что позволяет снизить расход реагента, Растворы алюмината натрия средних концентраций (100 — 120 г/л А 190 з), применяемые при производстве некоторых катализаторов 1 и адсорбентов, при невысоком модуле (1,3 — 1,5) отличаются низкой устойчивостью против самопроизвольного разложения с выпадением гидроокиси алюминия в кристаллической форме. При добавлении 1 г сухого вещества концентрированной сульфит-спиртовой барды (КССБ) на 1 л раст 1 вора алюмината натрия указанной выше концентрации и модуле 1,34 возможное время хранения раствора увеличивается с нескольких часов до пяти суток, При необходимости более длительного хранения дозировка КССБ должна быть.

Способ получения стабильного водного раствора алюмината натрия (его варианты)

Номер патента: 1334615

1. Способ получения стабильного водного раствора алюмината натрия, включающий растворение соединений алюминия в водном растворе натриевой щелочи, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты продукта, перед обработкой раствором натриевой щелочи соединения алюминия подвергают термообработке или механохимической активации.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку соединений алюминия проводят при 250-1000oC в зону турбулентного газового потока, потока пара или парагазовой смеси в течение 0,05-10 с.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку соединений алюминия проводят путем контактирования их со слоем твердого теплоносителя с температурой.

Способ замедления выпадания глинозема из раствора алюмината натрия в осадок при производстве глинозема

Номер патента: 37075

. торскому свид 10 сентя О выдаче авторагар-агара в количестве 0,05% ста зирует раствор, отодвигая начало пада алюмината на трое суток. У чение процентного содержания агара приводит к дальнейшей ста зации раствора. Настоящий способ имеет целью устранить забивание трубопроводов выпадающим в осадок глиноземом из раствора алюмината натрия при производстве глинозема алюминатным способом.Опытными данными установлено, что этой цели можно достичь путем ввода в раствор алюмината натрия стабилизирующих веществ, являющихся защитными коллоидами. Оказалось, что наиЛучший результат дает агар. агар,Так 2,5 1 Ч-раствор алюмината натрияиа 10при отношении, = 1,19 разлагаетсяАозчерез несколько часов. Прибавление же или- рас- ели- агар- илиени едмет изо.

Источник