铝酸钠的物化性质和制备方法

[db:作者] / 2022-12-27 00:00

[物化性质]铝酸钠(Na2O·Al2O3·nH2O)又名偏铝酸钠，为白色颗粒或无定型粉末。相对密度1.58，熔点1800℃，折射率1.566～1.595。溶于水，不溶于醇。有吸湿性。铝酸钠是一种非常好的碱性混凝剂，其水溶液呈强碱性，能渐渐吸收水分而成氢氧化铝，加入碱或带氢氧根多的有机物则较稳定。与酸类发生剧烈反应，与铁盐发生反应释出氢气。

[制备方法]

(1)烧结法

碳酸钠溶解铝酸钙制备铝酸钠以优质的铝土矿与石灰石(Al2O3/CaO的摩尔比为1.4～1.8)混合，在1350～1450℃烧结而成铝酸钙熟料。铝酸钙的含量一般为Al2O3 50%～80%，CaO 25%～35%。烧碱与粉碎铝酸钙的溶出温度为60～100℃。溶解在常压下进行。烧碱浓度为6%～20%，溶解时间为30min。一般Al2O3的溶出率可以接近80%。沉降过滤，弃赤泥，便得到铝酸钠溶液。溶解产生的残渣赤泥可以用作生产水泥的原料。

(2)拜尔法

将铝矾土和苛性钠液混合，经高压溶出后，高温加热，生成铝酸钠溶液，再经分离去杂质，蒸发制得产品。反应式如下：

Al2O3·3H2O+2NaOH→2NaAIO2+4H2O

Al2O3·H2O+2NaOH→2NaAlO2+2H2O

工艺流程如图2-7所示。

图2-7 拜尔法制铝酸钠工艺流程

(3)中国专利 200510049689.8中介绍了另外一种铝酸钠溶液的生产方法，以片碱和一水硬铝石型铝土矿为原料，包括如下步骤:将片碱吸潮后，与粉碎的铝土矿粉混合搅拌均匀；将得到的混合物于320～450℃焙烘10～60min；将焙烘反应物于水中溶出，溶出液过滤，滤液即为所述铝酸钠溶液。此法能耗低，使用设备简单，操作方便，生产的铝酸钠质量好。

(4)中国专利 CN1406871A中介绍了一种高浓度铝酸钠的制备方法。工艺流程如图2-8所示。采用两段熟料溶出与分离工艺，一段熟料溶出与分离工艺与传统烧结法熟料溶出与分离工艺基本相同，将一段溶出与分离后所得溢流加入种分母液配制成二段溶出的调整液，加入熟料进行二段溶出，控制熟料溶出粒度0.053～2.67mm，溶出温度80～90℃，溶出时间10～90min，分离后得到氧化铝浓度160～230g/L的铝酸钠溶液。

与现行的烧结法熟料溶出(其流程如图2-9所示)相比，本发明所得粗液中氧化铝浓度提高1倍以上，从而可在利用现有设备的基础上，提高产能和生产率1倍以上。

图2-9 传统烧结法熟料溶出与分离工艺流程

(5)氢氧化铝碱解法

向50～80℃的氢氧化钠溶液中加入粗氢氧化铝，升温至110℃后，保温3h，制得铝酸钠溶液，再蒸发至干，即得产品。

[应用]铝酸钠主要用作净化水处理的絮凝剂，其使用的水温、pH值等絮凝条件，应根据原水水质，通过实验确定。

铝酸钠还可用作生产其他类型絮凝剂的原料。

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