專利名稱：：一種制備冰晶石的方法
技術領域：
：本發明涉及一種制備冰晶石的方法，尤其涉及一種以電解鋁行業的碳渣和氟鋁酸銨為原料制備冰晶石的方法。
背景技術：
：冰晶石是一種堿金屬的氟鋁酸鹽，也稱氟鋁酸鈉，其分子式為Na3AlF6，即為3NaF，AlF3，天然冰晶石是單斜晶系的棱柱形結晶，無色，由于雜質的影響，常呈灰白色、淡黃色或淡紅色，有時呈黑色，常表現為不可分割的致密塊體，具有玻璃光澤，微溶于水，呈酸性反應，遇硫酸即分解。冰晶石做為一種化工產品，主要用于冶煉金屬鋁的助熔劑，還可作農作物的殺蟲劑，搪瓷乳白劑，玻璃和搪瓷生產用的遮光劑和助熔劑，樹脂橡膠的耐磨填充劑，還可用于鐵合金和沸騰鋼的生產。隨著鋁工業的迅猛發展，它的潛在市場份額逐步增加，對質量的要求也越來越高。冰晶石的傳統生產工藝為氟鋁酸純堿法，還有粘土鹽鹵法、氟硅酸鈉法及氫氟酸、鋁酸鈉法等，這些方法均需占用一定的氟資源，生產成本較高，并且現行工藝都存在程度不同的環境污染問題。
發明內容本發明目的在于提供一種制備冰晶石的方法，以降低生產成本，節省資源。為了實現上述目的，本發明的技術方案在于采用了一種制備冰晶石的方法，其以鋁廠碳渣和氟鋁酸銨為原料在固相中反應。所述的鋁廠碳渣為電解鋁行業的廢渣，其中電解質含量在55—60%，碳含量在40—45%。所述的氟鋁酸銨為鋁型材表面處理廢渣。具體生產方法為(1)從電解槽撈出碳渣，冷卻后打碎，破碎到2—4mm，再磨到浮選最適宜粒度，即0.45—0.76咖；(2)加入攪拌筒，攪拌筒內有浮選藥劑，將磨好的碳渣與藥劑在攪拌筒內充分攪拌；(3)攪拌后送入浮選機，碳渣浮選的產品有兩種，即含有少量碳的電解質和含有少量電解質的碳粉；(4)產品精細處理①含有5。/。左右碳的電解質在用于鋁電解生產以前，必須除去這5%碳，在馬弗爐中500—60(TC的溫度下燃燒4—5小時，電解質中的碳和水分可基本除盡，剩余的電解質達到99%左右；②電解質的成份為冰晶石94—96%,另含有4一6%的氧化鋁，將電解質和氟鋁酸銨磨成粉狀，按質量比(3—5):l的比例混合，經過400。C一60(TC的高溫煅燒，氧化鋁和氟鋁酸銨反應，即得冰晶石產品。所述的浮選藥劑優選油酸。所述的固體電解質及氟鋁酸銨的粒度均為100—300目。本發明的反應式為2(NH4)3A1F6+A1203—4A1F3+6NH31+3H20本發明的原料是采用電解鋁廠大量的廢渣——碳渣和鋁型材行業廢渣一一氟鋁酸銨為原料，開辟了氟鹽生產原料的來源，減輕了對螢石的依賴，節省了大量的寶貴資源，成本低廉，大大降低了生產成本，并且也緩解了周圍的環境污染問題。經碳渣浮選后的含有10%左右電解質的碳粉可經干燥后，在制造底糊時作為配料適量加入，供砌筑新槽用。電解鋁廠所產生的大量的廢渣——碳渣中電解質的成份為冰晶石和氧化鋁，本發明的方法將其中的氧化鋁轉化為了氟化鋁，冰晶石是氟化鈉和氟化鋁的復鹽。另外，本發明反應過程中的產品可以循環利用，在一定程度上大大降低了生產成本，本發明具有很好的社會價值和經濟價值，易于推廣應用。本工藝冰晶石質量對比表電解質的成分分析<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>冰晶石的國家標準<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>具體實施方式實施例1本發明的制備方法為(1)從電解槽撈出鋁廠碳渣，冷卻后打碎，然后用對輥機破碎到3mm，再用球磨機磨到浮選最適宜粒度，即0.45-0.76mm;(2)加入攪拌筒，內有浮選藥劑，磨好的碳渣與藥劑在攪拌筒內充分攪拌；(3)攪拌后進入浮選機，碳渣浮選的產品有兩種，即含有少量碳的電解質和含有少量電解質的碳粉，含有少量碳的電解質做進一步的精細處理制備冰晶石，含少量電解質的碳粉用做制備碳素等；(4)產品精細處理含有5%左右碳的電解質在用于鋁電解生產以前，必須除去這5%碳，碳粉在50(TC開始燃燒，到60(TC可加速其燃燒，故要在馬弗爐中60(TC下燃燒4小時，電解質中的碳和水分可基本除盡，剩余的電解質達到99%左右；②電解質的成份為冰晶石96%，另含有4%的氧化鋁，將電解質和氟鋁酸銨磨成粉狀，按質量比3.5:l的比例混合，經過450。C的高溫煅燒，氧化鋁和氟鋁酸銨反應，即得冰晶石產品。含有10%左右電解質的碳粉這部分可經干燥后，在制造底糊時作為配料適量加入，供砌筑新槽用。實施例2本發明的制備方法為(1)從電解槽撈出碳渣，冷卻后打碎，然后用對輥機破碎到3mm，再用球磨機磨到浮選最適宜粒度，即0.45—0.76mm;(2)加入攪拌筒，內有浮選藥劑，磨好的碳渣與藥劑在攪拌筒內充分攪拌；(3)攪拌后進入浮選機，碳渣浮選的產品有兩種，即含有少量碳的電解質和含有少量電解質的碳粉，含有少量碳的電解質做進一步的精細處理制備冰晶石，含少量電解質的碳粉用做制備碳素等；(4)產品精細處理含有5%碳的電解質在用于鋁電解生產以前，必須除去這5%碳，碳粉在50(TC開始燃燒，到60(TC可加速其燃燒，故要在馬弗爐中60(TC下燃燒4小時，電解質中的碳和水分可基本除盡，剩余的電解質達到99%左右；②電解質的成份為冰晶石94%，另含有6%的氧化鋁，將電解質和氟鋁酸銨磨成粉狀，按質量比4:l的比例混合，經過50(TC的高溫煅燒，氧化鋁和氟鋁酸銨反應，即得冰晶石產品。含有10%左右電解質的碳粉這部分可經干燥后，在制造底糊時作為配料適量加入，供砌筑新槽用。實施例3本發明的制備方法為-(1)從電解槽撈出碳渣，冷卻后打碎，然后用對輥機破碎到3ram，再用球磨機磨到浮選最適宜粒度，即0.45-0.76mm;(2)加入攪拌筒，內有浮選藥劑，磨好的碳渣與藥劑在攪拌筒內充分攪拌；(3)攪拌后進入浮選機，碳渣浮選的產品有兩種，即含有少量碳的電解質和含有少量電解質的碳粉，含有少量碳的電解質做進一步的精細處理制備冰晶石，含少量電解質的碳粉用做制備碳素等；(4)產品精細處理含有5%左右碳的電解質在用于鋁電解生產以前，必須除去這5%碳，碳粉在50(TC開始燃燒，到60(TC可加速其燃燒，故要在馬弗爐中60(TC下燃燒4小時，電解質中的碳和水分可基本除盡，剩余的電解質達到99%左右。②電解質的成份為冰晶石95%，另含有5°%的氧化鋁，將電解質和氟鋁酸銨磨成粉狀，按質量比4.5:l的比例混合，經過60(TC的高溫煅燒，氧化鋁和氟鋁酸銨反應，即得冰晶石產品；含有10%左右電解質的碳粉這部分可經干燥后，在制造底糊時作為配料適量加入，供砌筑新槽用。最后所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。權利要求1、一種制備冰晶石的方法，其特征在于其以鋁廠碳渣和氟鋁酸銨為原料在固相中反應。2、根據權利要求1所述的制備冰晶石的方法，其特征在于所述的鋁廠碳渣為電解鋁行業的廢渣，其中電解質含量在55—60%，碳含量在40—45%。3、根據權利要求1所述的制備冰晶石的方法，其特征在于所述的氟鋁酸銨為鋁型材表面處理廢渣。4、根據權利要求l一3中任一條所述的制備冰晶石的方法，其特征在于具體生產方法為(1)從電解槽撈出碳渣，冷卻后打碎，破碎到2—4mm，再磨到浮選最適宜粒度，即0.45—0.76mm;(2)加入攪拌筒，攪拌筒內有浮選藥劑，將磨好的碳渣與藥劑在攪拌筒內充分攪拌；(3)攪拌后送入浮選機，碳渣浮選的產品有兩種，即含有少量碳的電解質和含有少量電解質的碳粉；(4)產品精細處理①得到的含有5%左右碳的電解質在用于鋁電解生產以前，必須除去這5%碳，在馬弗爐中500—60(TC的溫度下燃燒4一5小時，電解質中的碳和水分可基本除盡，剩余的電解質達到99%左右；②電解質的成份為冰晶石94一96X，另含有4一6%的氧化鋁，將電解質和氟鋁酸銨磨成粉狀，按質量比(3—5):l的比例混合，經過40(TC—60(TC的高溫煅燒，氧化鋁和氟鋁酸銨反應，即得冰晶石產品。5、根據權利要求4所述的制備冰晶石的方法，其特征在于所述的浮選藥劑優選油酸。6、根據權利要求4所述的制備冰晶石的方法，其特征在于所述的電解質及氟鋁酸銨的粒度均為100—300目。全文摘要本發明涉及一種制備冰晶石的方法，其以鋁廠碳渣和氟鋁酸銨為原料在固相中反應。本發明的原料是采用電解鋁廠大量的廢渣——碳渣和鋁型材行業廢渣——氟鋁酸銨為原料，開辟了氟鹽生產原料的來源，減輕了對螢石的依賴，節省了大量的寶貴資源，成本低廉，大大降低了生產成本，并且也緩解了周圍的環境污染問題。經碳渣浮選后的含有10％左右電解質的碳粉可經干燥后，在制造底糊時作為配料適量加入，供砌筑新槽用。電解鋁廠所產生的大量的廢渣——碳渣中電解質的成份為冰晶石和氧化鋁，本發明的方法將其中的氧化鋁轉化為了氟化鋁，冰晶石是氟化鈉和氟化鋁的復鹽。另外，本發明反應過程中的產品可以循環利用，在一定程度上大大降低了生產成本，本發明具有很好的社會價值和經濟價值，易于推廣應用。文檔編號C01F7/00GK101318679SQ20071005451公開日2008年12月10日申請日期2007年6月7日優先權日2007年6月7日發明者劉海霞,良張,皇甫根利,秦俊光,郝義峰申請人:多氟多化工股份有限公司