本發(fā)明涉及氯化鈉和六水氯化鋁的生產技術，具體屬于一種從混合液中提取氯化鈉和六水氯化鋁的方法。

背景技術：

煤矸石和粉煤灰是煤礦生產及煤燃燒過程中排出的固體廢棄物，其主要化學組分包括鋁、硅、碳、鐵、鈣、鎂等元素?，F階段，從煤矸石和粉煤灰中提取各種有價值的元素已經逐漸引起各行業(yè)的關注，其中碳酸鈉活化-鹽酸浸取工藝由于簡單方便，是元素提取過程廣泛采用的工藝之一。該工藝所得到的鹽酸浸取液再經加酸結晶或蒸發(fā)濃縮結晶，可以得到六水氯化鋁產品。但是，結晶過程所存在的問題在于因活化階段使用了大量的碳酸鈉，導致鹽酸浸取液實際上是一種除氯化鋁外還存在大量氯化鈉組分的混合液。除了氯化鈉之外，混合液中還含有一些氯化鐵和氯化鈣組分，因為它們與氯化鋁組分的含量及結晶順序不同，所以可以通過對蒸發(fā)濃縮結晶過程的調控而加以去除。然而，對于混合液中的氯化鋁和氯化鈉組分，通過常規(guī)的加酸結晶或蒸發(fā)結晶等現有的技術方法都難以實現有效分離；這使得六水氯化鋁結晶時會伴隨著大量的氯化鈉析出，導致六水氯化鋁產品的純度受到了很大的影響，嚴重時產品純度甚至不到60％。除此之外，在生產過程中，因為六水氯化鋁的析出往往是采用加入鹽酸或氯化氫氣體來促進結晶反應的方式，因此鹽酸或氯化氫氣體的消耗也很大。

很多礦物的鹽酸浸取工藝的尾液中都含有氯化鋁和氯化鈉，這些尾液的處理和資源化利用也存在著氯化鈉-氯化鋁分離的技術問題。根據這些技術現狀，可以考慮使用新的技術方案，通過調節(jié)溶液化學組分或化學性質的方法實現氯化鋁和氯化鈉的分離和提純，并制取六水氯化鋁產品。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種從混合液中提取氯化鈉和六水氯化鋁的方法，該方法生產成本低，所提取的產物氯化鈉和氯化鋁純度高。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現的。

本發(fā)明是利用工業(yè)結晶生產中常用的具有物料循環(huán)、加熱、蒸發(fā)、結晶、液位或溶液體積計量功能的蒸發(fā)結晶器完成的。

一種從混合液中提取氯化鈉和六水氯化鋁的方法，包括如下步驟：

a)將含有氯化鈉和氯化鋁組分的混合液輸送入蒸發(fā)結晶器，記錄混合液的液位和初始體積，然后啟動蒸發(fā)結晶器，控制混合液溫度在35-85℃之間，進行蒸發(fā)和濃縮，并在此期間取樣觀測，直至觀測到混合液中出現固體鹽晶體顆粒；

b)根據蒸發(fā)結晶器內的液位來確定濃縮后混合液體積，然后向混合液中注入相當于濃縮后混合液體積10-55％的純度95％以上的工業(yè)酒精，在不進行加熱和蒸發(fā)的操作條件下使混合液在蒸發(fā)結晶器中循環(huán)流動0.5-2小時；

c)停止混合液在蒸發(fā)結晶器中的循環(huán)流動，靜置6-36小時以后排放出沉積在蒸發(fā)結晶器底部的結晶鹽，結晶鹽經離心脫水和干燥后得到氯化鈉固體鹽；

d)啟動蒸發(fā)結晶器并使剩余的混合液在蒸發(fā)結晶器中循環(huán)流動、加熱、蒸發(fā)和濃縮，控制混合液溫度在35-85℃之間，分析和監(jiān)測混合液中Al³⁺和Na⁺離子的質量濃度變化并保證離子的質量濃度比維持在Al³⁺:Na⁺≥1:1.10，在離子的質量濃度比Al³⁺:Na⁺達到1:1.10-1.20時關閉蒸發(fā)結晶器；

e)靜置6-36小時以后排放出蒸發(fā)結晶器中混合液的尾液部分、收集并取出蒸發(fā)結晶器底部沉積的結晶鹽，將相當于步驟b)中濃縮后混合液體積2-5％的淡水噴灑到結晶鹽表面，靜置1-3小時以后對結晶鹽進行離心脫水和干燥，得到六水氯化鋁的固體鹽。

上述步驟a)中，所述的混合液中氯化鈉和氯化鋁的總質量含量應高于其它雜質鹽組分的總質量含量。

上述步驟b)中，所述的工業(yè)酒精還可以使用甲醇或乙醇等其它醇類液體來代替，還可以使用丙酮等酮類液體或乙醚等醚類液體來代替，還可以使用醇類、酮類、醚類液體的混合液體來代替。

上述步驟a)-e)中，所述的蒸發(fā)結晶器采用間歇操作的蒸發(fā)方式，在保證能夠準確計量混合液體積變化的條件下也可以采用連續(xù)操作的蒸發(fā)方式。

上述步驟d)中，所述的混合液中還可以注入氯化氫氣體或質量濃度≥37％的濃鹽酸以促進鹽組分的結晶。

本發(fā)明工藝方法簡單、易于操作，能夠實現混合液中氯化鈉和氯化鋁組分的有效分離，得到氯化鈉和六水氯化鋁產品。最后排放出蒸發(fā)結晶器的尾液可以回收并重新混入初始的混合液中、也可以排出本發(fā)明流程并使用常規(guī)酸浸液結晶技術來繼續(xù)提取其中的各種元素，達到資源綜合利用的目的。本發(fā)明克服了現有鹽酸浸取液中氯化鈉和氯化鋁之間難以分離的技術問題，具有顯著的實用性和很好的應用前景。

具體實施方式

下面通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明。

實施例1：

所使用的混合液含有氯化鈉和氯化鋁組分，其中氯化鈉濃度為52.01g/L、氯化鋁濃度為78.32g/L，還含有濃度為6.92g/L的氯化鐵和濃度3.62g/L的氯化鈣等雜質鹽組分?；旌弦褐新然c和氯化鋁的總質量含量高于其它雜質鹽組分的總質量含量。

利用工業(yè)結晶生產中常用的具有物料循環(huán)、加熱、蒸發(fā)、結晶、液位計量功能的OSLO型蒸發(fā)結晶器，采用間歇操作的蒸發(fā)方式，包括如下步驟：

a)將含有氯化鈉和氯化鋁組分的混合液輸送入蒸發(fā)結晶器，記錄混合液的液位和初始體積，然后啟動蒸發(fā)結晶器，控制混合液溫度在80-82℃之間，進行加熱、蒸發(fā)和濃縮并在此期間取樣觀測，直至觀測到混合液中出現固體鹽晶體顆粒；

b)根據蒸發(fā)結晶器內的液位來確定濃縮后混合液體積，然后向混合液中注入相當于濃縮后混合液體積50％的純度96％的工業(yè)酒精，在不進行加熱和蒸發(fā)的操作條件下使混合液在蒸發(fā)結晶器中循環(huán)流動0.5小時；

c)停止混合液在蒸發(fā)結晶器中的循環(huán)流動，靜置6小時以后排放出沉積在蒸發(fā)結晶器底部的結晶鹽，結晶鹽經離心脫水和干燥后得到氯化鈉固體鹽；

d)啟動蒸發(fā)結晶器并使剩余的混合液在蒸發(fā)結晶器中循環(huán)流動、加熱、蒸發(fā)和濃縮，控制混合液溫度在80-82℃之間，分析和監(jiān)測混合液中Al³⁺和Na⁺離子的質量濃度變化并保證離子的質量濃度比維持在Al³⁺:Na⁺≥1:1.17，在離子的質量濃度比Al³⁺:Na⁺達到1:1.17時關閉蒸發(fā)結晶器；

e)靜置36小時以后排放出蒸發(fā)結晶器中混合液的尾液部分、收集并取出蒸發(fā)結晶器底部沉積的結晶鹽，將相當于步驟b)中濃縮后混合液體積3％的淡水噴灑到結晶鹽表面，靜置2小時以后對結晶鹽進行離心脫水和干燥，得到六水氯化鋁的固體鹽。

采用如上步驟，每立方米的混合液可得到純度97.26％的氯化鈉固體鹽為18.33千克，相當于混合液中氯化鈉的提取率為34.28％；得到純度97.32％的六水氯化鋁固體鹽為46.19千克(含氯化鋁組分24.85千克)，相當于混合液中氯化鋁的提取率為31.73％。最后排放出蒸發(fā)結晶器的尾液排出本流程并使用常規(guī)酸浸液結晶技術來繼續(xù)提取其中的各種元素。

實施例2：

方法流程與實施例1相同，不同之處在于蒸發(fā)結晶器在保證能夠準確計量混合液體積變化的條件下采用連續(xù)操作的蒸發(fā)方式；并且最后排放出蒸發(fā)結晶器的尾液中，65％的尾液排放出流程并使用常規(guī)酸浸液結晶技術來繼續(xù)提取其中的各種元素、另外35％的尾液回收并重新混入初始的混合液中。

采用如上步驟，每立方米的初始混合液可得到純度98.10％的氯化鈉固體鹽為15.03千克，相當于混合液中氯化鈉的提取率為28.35％；得到純度97.23％的六水氯化鋁固體鹽為37.49千克(含氯化鋁組分20.15千克)，相當于混合液中氯化鋁的提取率為25.02％。

實施例3：

方法流程與實施例1相同，不同之處在于步驟b)中使用甲醇、乙醇、丙酮的混合液體來代替工業(yè)酒精，該混合液體含有一定量的水分，其體積比相當于甲醇:乙醇:丙酮:水＝5:79:10:6；步驟d)中，向含有氯化鈉和氯化鋁的混合液中注入質量濃度37％的濃鹽酸以促進鹽組分的結晶，濃鹽酸的注入體積量相當于此時混合液體積的1/3。

采用如上步驟，每立方米的初始混合液可得到純度98.00％的氯化鈉固體鹽為14.26千克，相當于混合液中氯化鈉的提取率為26.87％；得到純度95.02％的六水氯化鋁固體鹽為81.16千克(含氯化鋁組分42.63千克)，相當于混合液中氯化鋁的提取率為54.43％。