[发明专利]一种低钠低铁复合拟薄水铝石及联产氯化铵的制备方法

说明书

本发明涉及一种低钠低铁复合拟薄水铝石及联产氯化铵的制备方法，经过浸取、净化除铁、加入TiCl₄复合、中和、干燥和结晶等步骤得到的复合拟薄水铝石产品，并联产氯化铵产品。复合拟薄水铝石比表面积高于350m²/g，孔容大于1.2ml/g，Fe₂O₃含量不高于0.01wt％，Na₂O含量不高于0.02wt％，产品中铁含量和钠含量均较低，二者含量远远低于目前市场上复合拟薄水铝石Fe₂O₃含量0.03～0.05wt％，Na₂O含量0.1～0.3wt％的标准。与现有技术相比，本发明原料成本低，工艺过程简单；简化了洗涤工序，洗水量少；利用酸性体系在拟薄水铝石形成过程中引入钛源，直接得到氧化钛复合的拟薄水铝石，适合作为加氢催化剂载体。

技术领域

本发明涉及一种制备拟薄水铝石的方法，特别涉及一种低钠低铁复合拟薄水铝石及联产氯化铵的制备方法。

背景技术

拟薄水铝石(γ-AlOOH·nH₂O，n＝0.08～0.62)也称胶态薄水铝石或假软水铝石，其晶相结构与薄水铝石相似，但结晶不完整。拟薄水铝石具有孔容大、比表面积高、胶溶性能好等特点，可作为催化剂载体、催化剂、陶瓷基料等广泛应用于石油化学工业。

目前拟薄水铝石的生产方法大致可分为两类，即有机醇铝法和酸碱中和法。有机醇铝法以金属铝、氢、乙烯作原料，先合成三乙基铝，然后水解制备拟薄水铝石，此方法得到的产品质量较好，但存在生产工艺复杂，易爆炸等问题。酸碱中和法也称为沉淀法，可以分为碱法和酸法。碱法工艺用酸中和碱，向拜尔法或烧结法制备的铝酸钠溶液中通入盐酸、硝酸、碳酸氢铵、碳酸氢钠等酸，在适当条件下反应而成，工艺比较成熟，但由于铝酸钠溶液中含有较高的钠离子，且拟薄水铝石比表面积较大且多孔，使产品中钠含量较高，洗涤工序复杂，洗水量大，每吨拟薄水铝石洗水量可达100吨，洗涤母液中钠含量低，回收利用困难。酸法工艺是用碱中和铝盐溶液，沉淀出水合氧化铝的过程。与碱法相比，酸法工艺物耗费用较低，不带入钠离子，简化了洗涤工序。但是此生产工艺要经过形成中间体以及转晶过程，十分复杂，且不易控制。而且由于铁等金属离子极易溶解于酸中，酸法会带入较高的铁杂质。

粉煤灰根据煅烧条件的不同可分为煤粉炉粉煤灰和循环流化床粉煤灰。其中循环流化床燃烧温度较传统的煤粉炉燃烧温度大大降低，灰中的氧化铝具有很好的活性，可以采用酸法直接溶出，作为生产拟薄水铝石的原料。现有技术利用粉煤灰制备拟薄水铝石的方法，将粉煤灰与Na₂CO₃焙烧，经盐酸浸取后获得粗AlCl₃溶液；将粗AlCl₃溶液中和获得氢氧化铝沉淀，过滤除铁，再加氢氧化钠制备纯化的偏铝酸钠溶液；加入NaHCO₃溶液中和至pH＝9-11得到拟薄水铝石成品。此方法采用的工艺路线为先碱(Na₂CO₃)，再酸(盐酸)，再碱(氢氧化钠)，最后再加弱酸(NaHCO₃)的方法，工艺路线较为复杂，原料消耗较多，且制备过程中引入了大量的钠离子，洗水量大。现有技术也有将粉煤灰进行酸浸、除杂等过程得到结晶氯化铝，并将氯化铝煅烧得到活性氧化铝，最后将活性氧化铝与水混合进行水热反应，最终得到拟薄水铝石。此方法同样存在工艺路线复杂的问题，并且能耗较高，增加了成本。