專利名稱：一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法。
背景技術(shù)：
無(wú)鐵硫酸鋁是白色結(jié)晶體，比重為1.69，在空氣中長(zhǎng)期存放易吸潮結(jié)塊，脫水溫度為86.5°C，能溶于水、酸和堿，水溶液呈酸性，具有酸而澀的味道。加熱到530°C時(shí)開始分解，860°C分解結(jié)束，分解最 終產(chǎn)物為r-AL203，無(wú)鐵硫酸鋁在水解過(guò)程中，首先生成中間產(chǎn)物堿式鹽，然后生成氫氧化招。原有技術(shù)提供的無(wú)鐵硫酸鋁的工藝流程一般為:以鋁土為原料生產(chǎn)工業(yè)級(jí)硫酸鋁，再經(jīng)過(guò)萃取除鐵工藝取得無(wú)鐵硫酸鋁，這種工藝生產(chǎn)出的無(wú)鐵硫酸鋁的鐵含量不穩(wěn)定，且工藝復(fù)雜，危險(xiǎn)性大，制備成本高。本發(fā)明提供了一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法:首先將原材料按一定比例在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到工藝要求時(shí)，放入壓力槽經(jīng)履帶結(jié)晶、成熟后進(jìn)行粉碎、包裝、入庫(kù)，這種生產(chǎn)工藝制備出的無(wú)鐵硫酸鋁中鐵含量穩(wěn)定、工藝先進(jìn)、安全系數(shù)高、成本低、純度高、色澤好、雜質(zhì)少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法，該方法包括以下步驟:根據(jù)計(jì)算首先在反應(yīng)釜內(nèi)加入計(jì)量好的水，然后按配比要求將計(jì)量好的氫氧化鋁在攪拌下由加料口加入反應(yīng)釜中,攪拌成糊狀再加入計(jì)量好的硫酸；氫氧化鋁與濃度為57%左右的硫酸，在0.05-0.1Mpa壓力下進(jìn)行反應(yīng)一定時(shí)間后，生成硫酸鋁溶液，壓入壓力槽經(jīng)履帶冷凝結(jié)晶，再經(jīng)熟化帶進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，經(jīng)計(jì)量、包裝入庫(kù)。粉碎機(jī)粉碎固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)除塵器收集后，統(tǒng)一回收利用。進(jìn)一步，該方法制取無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)，對(duì)工業(yè)硫酸的指標(biāo)要求為:工業(yè)硫酸中硫酸的含量>93%，工業(yè)硫酸中鐵的含量<0.0056%時(shí)為合格品，工業(yè)硫酸中鐵的含量(0.0040%時(shí)為一等品；對(duì)氫氧化鋁的指標(biāo)要求為:氫氧化鋁中氧化鋁的含量> 63.5%，氫氧化鋁中鐵的含量< 0.0070%時(shí)為合格品，氫氧化鋁中鐵含量< 0.0056%時(shí)為一等品。進(jìn)一步，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用。進(jìn)一步，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用的實(shí)現(xiàn)方法為:除塵器收集固態(tài)粉碎處理時(shí)產(chǎn)生的粉塵，并將收集的粉塵放入收集袋，統(tǒng)一對(duì)固廢的無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行利用。進(jìn)一步，液態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)結(jié)晶機(jī)冷卻結(jié)晶成固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁。進(jìn)一步，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁通過(guò)提升機(jī)送入到包裝料倉(cāng)進(jìn)行包裝。進(jìn)一步，該方法中制備無(wú)鐵硫酸鋁的反應(yīng)式為:2AL (OH) 3+3H2S04+nH20 — AL2 (SO4) 3+xH20+Q。進(jìn)一步，該方法對(duì)包裝無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的要求為:無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的外層為聚丙烯單徑平紋編織袋，長(zhǎng)度為900± 10mm，寬度為550 土 5mm,徑密 > 48 根 /IOcm,諱密 > 48 根 /IOcm ；無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋對(duì)斷裂強(qiáng)度的要求為:徑向彡800N/50mm，緯向彡800N/50mm，縫向彡 400N/50mm ；無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層為高壓聚乙烯薄膜袋，長(zhǎng)度為960±5mm，寬度為620± 10mm，厚度為0.05±0.003mm,當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用錦綸線編織時(shí)為35支X 3，當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用維綸線編織時(shí)為35X320X3。本發(fā)明提供的一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法，對(duì)原料的要求較低，有效地降低了原料的投入成本，生產(chǎn)出的無(wú)鐵硫酸鋁質(zhì)量較高，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法的實(shí)現(xiàn)流程
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一步制取無(wú)鐵硫酸鋁裝置的的結(jié)構(gòu)框圖。圖中:21、計(jì)量罐；22、反應(yīng)釜；23、結(jié)晶機(jī)；24、粉碎機(jī)；25、提升機(jī)；26、包裝料倉(cāng)；27、除塵器；28、收集袋；29、冷卻水系統(tǒng)；30、耐酸泵；31、硫酸儲(chǔ)罐。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法的實(shí)現(xiàn)流程。該方法包括以下步驟:在步驟SlOl中，將計(jì)量過(guò)的氫氧化鋁與水混合并攪拌，當(dāng)攪拌成糊狀時(shí)加入定量的硫Ife ；在步驟S102中，充分?jǐn)嚢韫I(yè)硫酸、水及氫氧化鋁構(gòu)成的混合溶液，獲得液態(tài)無(wú)鐵硫Ife招；在步驟S103中，將液態(tài)無(wú)鐵硫酸招冷卻結(jié)晶成固態(tài)無(wú)鐵硫酸招，并對(duì)固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理；在步驟S104中，將粉碎后的固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁送入到包裝料倉(cāng)26進(jìn)行包裝，包裝后的成品運(yùn)入到倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法制取無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)，對(duì)工業(yè)硫酸的指標(biāo)要求為:工業(yè)硫酸中硫酸的含量> 93%，工業(yè)硫酸中鐵的含量< 0.0056%時(shí)為合格品，工業(yè)硫酸中鐵的含量< 0.0040%時(shí)為一等品；對(duì)氫氧化鋁的指標(biāo)要求為:氫氧化鋁中氧化鋁的含量> 63.5%，氫氧化鋁中鐵的含量< 0.0070%時(shí)為合格品，氫氧化鋁中鐵含量< 0.0056%時(shí)為一等品。
在本發(fā)明實(shí)施例中，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用。如圖2所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用的實(shí)現(xiàn)方法為:除塵器27收集固態(tài)粉碎處理時(shí)產(chǎn)生的粉塵，并將收集的粉塵放入收集袋28，統(tǒng)一對(duì)固廢的無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行利用。在本發(fā)明實(shí)施例中，將計(jì)量過(guò)的氫氧化鋁與水混合并攪拌，當(dāng)攪拌成糊狀時(shí)加入定量的硫酸使其放熱升溫的實(shí)現(xiàn)方法為:氫氧化鋁通過(guò)計(jì)量后，加入到預(yù)先加有水的反應(yīng)釜22中，當(dāng)攪拌成糊狀時(shí)，向反應(yīng)釜22中加入定量的硫酸。在本發(fā)明實(shí)施例中，在制備液態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)，可在反應(yīng)釜作用下充分?jǐn)嚢?、混合工業(yè)硫酸、水及氫氧化鋁構(gòu)成的混合溶液。在本發(fā)明實(shí)施例中，液態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)結(jié)晶機(jī)23冷卻結(jié)晶成固態(tài)無(wú)鐵硫酸招。在本發(fā)明實(shí)施例中，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)粉碎機(jī)24進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁通過(guò)提升機(jī)25送入到包裝料倉(cāng)26進(jìn)行包裝。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法中制備無(wú)鐵硫酸鋁的反應(yīng)式為:2AL (OH) 3+3H2S04+nH20 — AL2 (SO4) 3+xH20+Q在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法對(duì)包裝無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的要求為:無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的外層為聚丙烯單徑平紋編織袋，長(zhǎng)度為900± 10mm，寬度為550 土 5mm,徑密 > 48 根 /IOcm,諱密 > 48 根 /IOcm ；無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋對(duì)斷裂強(qiáng)度的要求為:徑向彡800N/50mm,緯向彡800N/50mm,縫向彡 400N/50mm ；無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層為高壓聚乙烯薄膜袋，長(zhǎng)度為960±5mm，寬度為620± 10mm，厚度為0.05±0.003mm,當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用錦綸線編織時(shí)為35支X 3，當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用維綸線編織時(shí)為35X320X3。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。如圖1及圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的制取無(wú)鐵硫酸鋁的工藝流程如下:將氫氧化鋁計(jì)量后加入到預(yù)先加入水的反應(yīng)釜22中，當(dāng)攪拌成糊狀時(shí)，向反應(yīng)釜22中加入定量的硫酸進(jìn)行攪拌、混合反應(yīng)，生產(chǎn)液態(tài)的無(wú)鐵硫酸鋁，液態(tài)的無(wú)鐵硫酸鋁通過(guò)結(jié)晶機(jī)23時(shí)被冷卻結(jié)晶成固態(tài)，結(jié)晶的無(wú)鐵硫酸鋁經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)24進(jìn)行粉碎后通過(guò)提升機(jī)25送入到包裝料倉(cāng)26進(jìn)行包裝，包裝后的成品運(yùn)入到倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存，通過(guò)粉碎機(jī)24粉碎的粉塵由除塵器27收集后，統(tǒng)一回收利用。該方法生產(chǎn)無(wú)鐵硫酸鋁的反應(yīng)式為:2AL(OH)3+3H2S04+nH20 — AL2(SO4)3+xH20+Q對(duì)原材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求如 下:
權(quán)利要求
1.一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 根據(jù)計(jì)算首先在反應(yīng)釜內(nèi)加入計(jì)量好的水，然后按配比要求將計(jì)量好的氫氧化鋁在攪拌下由加料口加入反應(yīng)釜中，攪拌成糊狀再加入計(jì)量好的硫酸； 氫氧化鋁與硫酸在0.05-0.1Mpa壓力下進(jìn)行反應(yīng)一定時(shí)間后，生成硫酸鋁溶液，壓入壓力槽經(jīng)履帶冷凝結(jié)晶，再經(jīng)熟化帶進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，經(jīng)計(jì)量、包裝入庫(kù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法制取無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)，對(duì)工業(yè)硫酸的指標(biāo)要求為:工業(yè)硫Ife中硫Ife的含量> 93%,工業(yè)硫酸中鐵的含量< 0.0056%時(shí)為合格品，工業(yè)硫酸中鐵的含量< 0.0040%時(shí)為一等品； 對(duì)氫氧化鋁的指標(biāo)要求為:氫氧化鋁中氧化鋁的含量> 63.5%，氫氧化鋁中鐵的含量(0.0070%時(shí)為合格品，氫氧化鋁中鐵含量< 0.0056%時(shí)為一等品。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行粉碎處理時(shí)，產(chǎn)生的粉塵統(tǒng)一回收利用的實(shí)現(xiàn)方法為: 除塵器收集固態(tài)粉碎處理時(shí)產(chǎn)生的粉塵，并將收集的粉塵放入收集袋，統(tǒng)一對(duì)固廢的無(wú)鐵硫酸鋁進(jìn)行利用。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，液態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)結(jié)晶機(jī)冷卻結(jié)晶成固態(tài)無(wú)鐵硫Ife招。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁可通過(guò)粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁通過(guò)提升機(jī)送入到包裝料倉(cāng)進(jìn)行包裝。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法中制備無(wú)鐵硫酸鋁的反應(yīng)式為: 2AL (OH) 3+3H2S04+nH20 — AL2 (SO4) 3+xH20+Q。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法對(duì)包裝無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的要求為: 無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的外層為聚丙烯單徑平紋編織袋，長(zhǎng)度為900±10mm，寬度為550 土 5mm,徑密 > 48 根 /IOcm,纟韋密 > 48 根 /IOcm ； 無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋對(duì)斷裂強(qiáng)度的要求為:徑向≥800N/50mm，緯向≥800N/50mm，縫向≥ 400N/50mm ; 無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層為高壓聚乙烯薄膜袋，長(zhǎng)度為960±5mm，寬度為620± 10mm，厚度為0.05±0.003mm,當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用錦綸線編織時(shí)為35支X 3，當(dāng)無(wú)鐵硫酸鋁包裝袋的內(nèi)層采用維綸線編織時(shí)為35X320X3。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，粉碎機(jī)粉碎固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)除塵器收集后，統(tǒng)一回收利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一步制取無(wú)鐵硫酸鋁的方法，根據(jù)計(jì)算首先在反應(yīng)釜內(nèi)加入計(jì)量好的水，然后按配比要求將計(jì)量好的氫氧化鋁在攪拌下由加料口加入反應(yīng)釜中，攪拌成糊狀再加入計(jì)量好的硫酸；氫氧化鋁與濃度為57％左右的硫酸，在0.05-0.1MPa壓力下進(jìn)行反應(yīng)一定時(shí)間后，生成合格的硫酸鋁溶液，壓入壓力槽經(jīng)履帶冷凝結(jié)晶，再經(jīng)熟化帶進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，經(jīng)計(jì)量、包裝入庫(kù)。粉碎機(jī)粉碎固態(tài)無(wú)鐵硫酸鋁時(shí)產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)除塵器收集后，統(tǒng)一回收利用。該方法對(duì)原料的要求較低，有效地降低了原料的投入成本，生產(chǎn)出的無(wú)鐵硫酸鋁質(zhì)量較高，具有較強(qiáng)的推廣與應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C01F7/74GK103172098SQ20131008545
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者趙錦鵬 申請(qǐng)人:淄博正豐工貿(mào)有限公司