一种拟薄水铝石的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种拟薄水铅石的制备方法，特别涉及一种具有高结晶度的拟薄水铅 石的制备方法。
【背景技术】
[0002] y-Al2〇3氧化铅作为催化材料，在催化领域特别是催化加氨领域有着非常广泛 的应用。制备y-Al,化的通常方法是先制取拟薄水铅石，然后在一定温度下赔烧转化为 y-Al2〇3。制备拟薄水铅石方法很多，但主要W酸法或碱法沉淀为主，如； (1) 铅盐和碱性沉淀剂的中和反应，如氯化铅法： AICI3+3NH4OH 一 A1 (0H)3+3NH4C1 (2) 酸性铅盐和碱性铅酸盐的复分解反应，如硫酸铅法： Ala (S〇4)3+6NaAl〇2+12H2〇 一 8A1 (OH)3+3Na2S〇4 (3) 碱性铅酸盐和酸性沉淀剂的中和反应，如碳化法： 2NaAl〇2+C〇2+3H2〇 - 2A1 (0H) 3+琴〇3 拟薄水铅石制备过程包括沉淀反应、浆液老化、洗涂及干燥等步骤，其中，老化和洗涂 也是重要的制备步骤，老化简单地说，就是浆液中半径较小或形状不规则易于溶解的氨氧 化铅溶解，沉积到半径较大或较厚的部分上，结果是粒子大小趋向均匀、形状趋向规则；洗 涂既是老化的延续，又是除去杂质提高产品纯度的过程。常规的老化过程是将成胶后的浆 液在一定的碱性条件下直接进行老化，然后将老化后的浆液用洗涂水进行多次洗涂至中 性。但由于沉淀过程中拟薄水铅石粒度极细，达到或接近胶体颗粒粒度，该些粒子在碱性 浆液中可形成胶核，由于具有很大的比表面积，在胶核表面会吸附大量的杂离子，在静电引 力、分子间力和氨键共同作用下形成的双电层结构，将Na+牢固地吸附在固体表面，再比如 在碱性条件下，由于大量的碱存在，会使部分碱吸附或夹杂在拟薄水铅石晶粒中，因此，沉 淀浆液直接老化会因老化条件W及杂离子的存在状态的不同而影响拟薄水铅石的结晶状 态，进而也决定了后续洗涂的困难程度。再有，由于水化离子团之间包裹了大量碱性溶液， 在过滤时，水化离子团极易变形，使过滤通道不畅，阻力增大，引起洗涂困难。正是由于生产 工艺和产品性质的特殊性，使得拟薄水铅石的洗涂过程困难。目前工业生产采取加大洗水 量，提高洗涂水温度，增加揽拌和控制滤饼水分等措施，但效果并不明显，每吨拟薄水铅石 的水消耗仍在4(T100 吨之间。同时，提高洗涂温度，增加揽拌成本高，控制滤饼水分低效率 低，加大洗水量增加废水量也会增加成本。
[0003] CN 102309994A公开了一种氧化铅载体的制备方法，其拟薄水铅石采用抑摆动法 制备，在老化过程中加入聚己帰醇、聚己二醇-100等有机稳定剂来制备晶粒相对均一和较 高结晶度的拟薄水铅石。由于老化加入有机稳定剂，该是为了降低氧化铅粒子的聚集程度 来提高结晶度的方法，而且对后续的水洗过程W及水洗液的处理带来更多的困难，而且产 生的污水中含有机物稳定剂，会对环境造成污染。
[0004] CN 200910308546. 2公开了一种拟薄水铅石的制备，该方法为达到洗涂过程节水 的目的，在浆液升温到老化温度时或老化过程中加入种分母液或种分洗液w稀释浆液浓度 和置换包裹的化+。虽然该方法达到了节水的目的，但拟薄水铅石的指标未发生明显变化。 而且，在浆液中加入大量的种分母液或种分洗液要进行升温或维持老化温度，则需要消耗 大量的能量，增加了拟薄水铅石的成本，同时，由于种分母液或种分洗液的加入，使得浆液 体积增大，也增加了后续洗涂过滤设备的负荷。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种拟薄水铅石的制备方法。该方法 能够改善拟薄水铅石的性能，而且减少后续洗涂过程中的用水量。
[0006] 本发明拟薄水铅石的制备方法，包括制备氨氧化铅沉淀，老化，洗涂，干燥，其中老 化是在下述容器中进行的；老化容器为立式，顶部设有进料口，容器内沿轴向设有滤布，使 老化容器分成一个夹层区和一个中也区，中也区设有揽拌器，将产生电场的阴阳两极相对 置于夹层区中，控制老化条件如下：加入老化容器中也区中的氨氧化铅沉淀物的固含量为 25^150g/L，老化温度为2(TlO(rC，优选为25、(TC，老化的抑值为8. (Til. 0,老化时间为 3(Tl20min，电极强度为3(T150N/C ;在老化容器的夹层区底部设有排液口，中也区底部设 有浆液出料口，当老化结束后，先打开夹层区底部排液口使夹层中液体排出，再打开中也区 底部的浆料出料口使浆液排出。
[0007] 本发明方法中，用于产生电场的阴阳极可采用常规的阴阳极材料，控制所产生的 电场强度为3(T150N/C，优选为在老化开始至老化时间的1/3时，电场强度为3(T80N/C，剩 余老化时间的电场强度增加2(T100N/C，并使电场强度达到8(T150N/C。电极通电后，电场 横向穿过老化容器的中也区。
[0008] 本发明方法中，所述的老化容器为球形或圆柱形。夹层区中内壁与滤布的间距占 老化容器半径的1/2(T1/15。
[0009] 本发明方法中，制备氨氧化铅沉淀可采用常规的酸碱中和沉淀法，比如采用酸性 的铅盐与碱性沉淀剂沉淀，用酸性的铅盐与碱性的铅酸盐进行沉淀，用碱性的铅酸盐与酸 性沉淀剂进行沉淀。酸性的铅盐一般为氯化铅、硫酸铅、硝酸铅中的一种或多种。碱性沉淀 剂为氨氧化轴、氨氧化钟、碳酸氨轴、碳酸氨钟、碳酸轴、碳酸钟、氨水中的一种或多种。酸性 沉淀剂一般为二氧化碳。碱性的铅酸盐为偏铅酸轴。本发明方法特别适用于引入轴离子和 /或钟离子的沉淀方法。所述的沉淀成胶过程一般在一定的抑值条件下进行，典型的抑 为6. (Tl0.0 ,较适合为7. (T9. 5,成胶温度一般在室温^85°C下进行，较适合为4(T8(rC，成 胶时间为45mirTl20min，本领域技术人员可W根据所采用原料和成胶方法的不同而适当调 整。
[0010] 本发明方法，在老化容器的夹层区底部设有排液口，中也区底部设有浆液出料口， 当老化结束后，先打开夹层区底部排液阀使夹层中液体由排液口排出，再打开中也区底部 的出料阀使浆液由浆料出料口排出，防止夹层中的液体反渗透回浆液中。本发明方法，优选 老化和洗涂均在老化容器中进行，具体如下；在老化结束后，打开夹层区底部的排液阀，然 后直接向老化容器中也区中加入洗涂水，并在揽拌条件下进行洗涂，同时控制电场强度小 于10N/C。洗涂结束后，再打开中也区底部的出料阀，排出浆液经过滤后进行干燥。所述的 洗涂采用去离子水洗涂，洗涂温度为2(Ti〇(rc，优选为5(T9(rc，一般可W与老化温度相同 或略低于老化温度。
[0011] 本发明方法，洗涂后进行干燥可采用常规方法和条件进行。干燥条件一般如下：干 燥温度100~15(TC，干燥时间4~10小时。
[0012] 本发明方法在老化过程中采用在一定电场强度下进行，电场横向穿过罐内浆液， 并在揽拌的条件下使包裹杂质的胶核也会因揽拌外力的作用被打碎而释放出杂离子，在电 场的作用下，使进入晶粒内部的杂离子数量大大减少，而且使吸附不同离子的浆液W及游 离的离子在电场作用下重新排布，同时还能除去部分杂离子，该样有利于使拟薄水铅石颗 粒更加完整、均一，有效缩短长大时间，提高拟薄水铅石的结晶度，而且胶溶性很好，同时有 利于后续洗涂过程的进行，洗涂更容易，减少用水量，减少污染，降低成本。
【附图说明】
[0013] 图1本发明方法使用的老化容器示意图； 图2本发明方法使用的老化容器横截面图； 图中1为揽拌电机；2为揽拌器；3为滤布；4为电极；5为排液口；6为浆液出料口；7为 老化容器；8为进料口；9为洗涂水入口； 10为夹层区；11为中也区。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明方法使用的老化容器作出说明。
[0015] 本发明方法所用的老化容器7为立式，顶部设有进料口 8,容器内沿轴向设有滤布 3,使老化容器分成一个夹层区10和一个中也区11，中也区11设有揽拌器2,