阅读说明：本技术 一种低苛性比偏铝酸钠溶液的高效率生产方法 (High-efficiency production method of low-caustic-ratio sodium metaaluminate solution ) 是由 李晨光 刘伟 田南 吴文利 胡庆丰 苏梦琪 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种低苛性比偏铝酸钠溶液的高效率生产方法,属于化工产品的制备领域,包括如下步骤：(1)向反应釜中加入液碱,搅拌升温至60-90℃；(2)反应釜继续恒温搅拌,加入氢氧化铝粉和片碱；(3)反应釜搅拌,再次常压升温至沸腾,恒温2-4小时；(4)反应结束,物料降温,用中性水和液碱调配至合格。本发明通过在高浓度液碱中加入部分片碱,可保证反应溶液体系中有较高浓度的氢氧根离子,使氢氧化铝能够与其进行更充分的反应,提高转化率,保证反应效果,提高产品质量。本方法重点在于使苛性比降低之后的偏铝酸钠生产能高效顺畅的进行,并且保证了质量,提高了原料利用率,降低了生产中的能耗、物耗。(The invention relates to a high-efficiency production method of low caustic ratio sodium metaaluminate solution, belonging to the field of preparation of chemical products, comprising the following steps: (1) adding liquid caustic soda into a reaction kettle, stirring and heating to 60-90 ℃; (2) continuously stirring the reaction kettle at constant temperature, and adding aluminum hydroxide powder and flake caustic soda; (3) stirring the reaction kettle, heating to boiling again under normal pressure, and keeping the temperature for 2-4 hours; (4) after the reaction is finished, cooling the materials, and blending the materials with neutral water and liquid caustic soda until the materials are qualified. According to the invention, by adding part of caustic soda flakes into high-concentration liquid caustic soda, higher-concentration hydroxide ions in a reaction solution system can be ensured, so that aluminum hydroxide can react with the caustic soda flakes more fully, the conversion rate is improved, the reaction effect is ensured, and the product quality is improved. The method is mainly characterized in that the production of the sodium metaaluminate with the reduced caustic ratio can be efficiently and smoothly carried out, the quality is ensured, the utilization rate of raw materials is improved, and the energy consumption and the material consumption in the production are reduced.)

一种低苛性比偏铝酸钠溶液的高效率生产方法

技术领域

本发明涉及一种低苛性比偏铝酸钠溶液的高效率生产方法，属于化工产品的制备领域。

背景技术

偏铝酸钠属于强碱性物质，在石油化工、炼油催化剂、硅铝酸盐分子筛生产中有较广泛的应用。

目前液体偏铝酸钠生产所用原材料为液碱和氢氧化铝粉，使液碱与氢氧化铝粉在反应釜内一定温度下进行反应。该反应为两性物质氢氧化铝与强碱氢氧化钠之间的强碱弱酸反应，因此反应速度慢、反应产物不稳定。偏铝酸纳溶液的特点是苛性比低、溶液浓度偏低时，均易出现溶液不稳定而水解产生氢氧化铝凝胶的现象。在硅铝酸盐择型分子筛生产中通常所需偏铝酸钠苛性比2.5，反应时投料苛性比(氧化钠与氧化铝摩尔数之比)为2.3-2.4左右，反应结束再加入少量碱和中性水调配至苛性比2.5供生产使用。生产的要点是投料反应采用较高的苛性比，使氢氧化铝粉快速、完全的与液碱反应溶解，并保持反应后产物在较稀的溶液中仍然稳定不易水解析出。

在硅铝酸盐择型分子筛生产中需要一种苛性比2.1的偏铝酸纳溶液，按照目前生产，需要控制反应投料苛性比为1.9-2.0，由于反应苛性比太低，存在着液碱与氢氧化铝粉反应不充分、反应效果差、速度慢、转化率低等问题，导致所得产物含有较多的未反应氢氧化铝粉颗粒，生产能耗物耗大、成本高。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供一种低苛性比偏铝酸钠的高效率生产方法，从而使偏铝酸纳产品溶液达到生产要求的低苛性比，并保证反应快速、完全彻底，得到的溶液澄清透明稳定性高。

本发明所述的一种低苛性比偏铝酸钠溶液的高效率生产方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)向反应釜中加入液碱，搅拌升温至60-90℃；

(2)反应釜继续恒温搅拌，加入氢氧化铝粉和片碱；

(3)反应釜搅拌，再次常压升温至沸腾，恒温2-4小时；

(4)反应结束，物料降温，用中性水和液碱调配至合格。

其中，优选方案如下：

所述的液碱为质量百分含量≥46.0％的氢氧化钠溶液。

所述的氢氧化铝粉选用标准为氢氧化铝含量≥93.0％，水分≤15.0％。

所述的片碱为纯度≥99.0％的固体氢氧化钠。

所述的中性水为工业原水用离子交换树脂脱除阳离子后，再用氨水中和至中性，其pH值为6-8。

所述的步骤(1)中加入的液碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的60-80％。

所述的步骤(2)中加入的氢氧化铝粉的质量为反应投料氢氧化钠总质量的0.95-1.05倍，其中，氢氧化铝粉的质量预先经过折纯计算。

所述的步骤(2)中加入的片碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的20-40％。该比例为最优比例，片碱比例偏低则对反应的效果改善有限，比例偏高则生产成本增加较多。

步骤(4)中所述的合格的标准为：外观澄清透明，氧化钠130±2.0g/L，氧化铝102±2.0g/L，苛性比2.1。

在低苛性比偏铝酸钠生产中，通过在高浓度液碱中加入部分片碱，可保证反应溶液体系中有较高浓度的氢氧根离子，使氢氧化铝能够与其进行更充分的反应，提高转化率，保证反应效果，提高产品质量。本方法重点在于使苛性比降低之后的偏铝酸钠生产能高效顺畅的进行，并且保证了质量，提高了原料利用率，降低了生产中的能耗、物耗。

本发明的优点在于：(1)通过在高浓度液碱中加入部分片碱，可保证反应溶液体系中有较高浓度的氢氧根离子，使氢氧化铝能够与其进行更充分的反应，提高转化率，保证反应速度和反应效果，提高产品质量。(2)本发明能使原料反应更加充分，有效改善反应效果，提高产品质量，降低物料消耗。(3)本发明能使原料反应速度更快，有效缩短反应时间，降低生产能耗。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本发明，但本发明不局限于这些实施例。

实施例1：

一种低苛性比偏铝酸钠的高效率生产方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中加入液碱，搅拌升温至65℃；

(2)反应釜恒温搅拌，加入氢氧化铝粉和片碱；

(3)反应釜搅拌，再次常压升温至沸腾，恒温2小时；

(4)反应结束，物料降温，用中性水和液碱调配至合格。

其中，所述的步骤(1)中加入的液碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的60％。所述的步骤(1)和步骤(4)中的液碱为质量百分含量≥46.0％的氢氧化钠溶液。

所述的步骤(2)中加入的氢氧化铝粉的质量为反应投料氢氧化钠总质量的1倍，其中，氢氧化铝粉的质量预先经过折纯计算。所述的氢氧化铝粉选用标准为氢氧化铝含量≥93.0％，水分≤15.0％。

所述的步骤(2)中加入的片碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的40％。所述的片碱为纯度≥99.0％的固体氢氧化钠。

所述的中性水为工业原水用离子交换树脂脱除阳离子后，再用氨水中和至中性，其pH值为7。

制得合格产品：外观澄清透明，氧化钠130±2.0g/L，氧化铝102±2.0g/L，苛性比2.1。

实施例2：

一种低苛性比偏铝酸钠的高效率生产方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中加入液碱，搅拌升温至70℃；

(2)反应釜恒温搅拌，加入氢氧化铝粉和片碱；

(3)反应釜搅拌，再次常压升温至沸腾，恒温2小时；

(4)反应结束，物料降温，用中性水和液碱调配至合格。

其中，所述的步骤(1)中加入的液碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的70％。所述的步骤(1)和步骤(4)中的液碱为质量百分含量≥46.0％的氢氧化钠溶液。

所述的步骤(2)中加入的氢氧化铝粉的质量为反应投料氢氧化钠总质量的1.05倍，其中，氢氧化铝粉的质量预先经过折纯计算。所述的氢氧化铝粉选用标准为氢氧化铝含量≥93.0％，水分≤15.0％。

所述的步骤(2)中加入的片碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的30％。所述的片碱为纯度≥99.0％的固体氢氧化钠。

所述的中性水为工业原水用离子交换树脂脱除阳离子后，再用氨水中和至中性，其pH值为7。

制得合格产品：外观澄清透明，氧化钠130±2.0g/L，氧化铝102±2.0g/L，苛性比2.1。

实施例3：

一种低苛性比偏铝酸钠的高效率生产方法，包括如下步骤：

(1)向反应釜中加入液碱，搅拌升温至60℃；

(2)反应釜恒温搅拌，加入氢氧化铝粉和片碱；

(3)反应釜搅拌，再次常压升温至沸腾，恒温2小时；

(4)反应结束，物料降温，用中性水和液碱调配至合格。

其中，所述的步骤(1)中加入的液碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的80％。所述的步骤(1)和步骤(4)中的液碱为质量百分含量≥46.0％的氢氧化钠溶液。

所述的步骤(2)中加入的氢氧化铝粉的质量为反应投料氢氧化钠总质量的0.95倍，其中，氢氧化铝粉的质量预先经过折纯计算。所述的氢氧化铝粉选用标准为氢氧化铝含量≥93.0％，水分≤15.0％。

所述的步骤(2)中加入的片碱质量以氢氧化钠计占反应投料氢氧化钠总质量的20％。所述的片碱为纯度≥99.0％的固体氢氧化钠。

所述的中性水为工业原水用离子交换树脂脱除阳离子后，再用氨水中和至中性，其pH值为7。

制得合格产品：外观澄清透明，氧化钠130±2.0g/L，氧化铝102±2.0g/L，苛性比2.1。