CN101746802A - 一种硫酸铝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸铝的制造方法。以含铝贵金属废催化剂为主要原料，先用硫酸溶解，在分离提纯其中的贵金属后，同时制成液体硫酸铝产品，并进而合成为结晶硫酸铝。本发明的有益效果是：将含铝液体加入固体氢氧化铝后，经真空浓缩、冷却结晶即可获得结晶硫酸铝，有效地将铝基贵金属废催化剂转化为可再利用资源，减少废弃物污染环境，达到环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及石油化工领域废弃物再生利用技术，具体是一种硫酸铝的制造方法。特别适用于从分离贵金属后的含铝液体中回收制备硫酸铝，而且是一种纯度较高的硫酸铝。
背景技术
硫酸铝是作为污水、工业排水或上水的排水处理剂(无机凝聚剂)使用，或者作为纸用上胶剂、皮革鞣剂或油水的澄清剂、各种催化剂等广泛使用的工业用化学药品。
目前国内外从废催化剂中回收贵金属最常用的就是湿法回收技术，但是在湿法处理的过程中所产生的含铝液体，因目前国内外对此尚未有较为妥善的处理方法而成为一种废弃物，会造成环境的二次污染。由于民众的环保意识日益高涨，各国政府也十分重视环境保护，含铝液体的资源化再利用成为各贵金属回收厂商亟力努力的目标。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫酸铝的制造方法，以使过去被废弃的铝资源化再利用，减少废弃物污染环境。
本发明是以如下技术方案实现的：一种硫酸铝的制造方法，其特征是以含铝贵金属废催化剂为主要原料，先用硫酸溶解，在分离提纯其中的贵金属后，同时制成液体硫酸铝产品，并进而合成为结晶硫酸铝，过程中严格控制工艺细节，避免对溶液的污染，其步骤如下：
1)将含铝贵金属催化剂用硫酸溶解为含铝贵金属溶液；溶解时加水稀释，控制硫酸铝溶液浓度为亚饱和溶解度；水的加入量与含铝贵金属催化剂重量配比是1∶1；硫酸加入量与含铝贵金属催化剂重量配比是1∶1.5～3；
2)将含铝贵金属溶液经阴离子交换树脂吸附富集，使贵金属阴离子大部分被吸附；
3)未被完全吸附的少量阴离子进入交换尾液，选用置换剂置换交换尾液中残余的贵金属；所述置换剂为铝粉、铝片、铝锭类的单质铝；单质铝的加入量为使交换尾液中残余的贵金属被完全置换；
4)经固液分离，分离后的液体即工业液体硫酸铝产品；富集贵金属的固体置换渣集中后另行处理；
5)向分离后的液体中加入固体氢氧化铝，中和溶液中的游离酸使ph＝6.5-7；再经真空浓缩至1/3体积；
6)继续搅拌使液体温度降至95-100℃，停止搅拌；
7)冷却结晶，即可得结晶硫酸铝产品。
本发明的有益效果是：本发明的硫酸铝制造方法中，将含铝液体加入固体氢氧化铝后，经真空浓缩、冷却结晶即可获得结晶硫酸铝，有效地将铝基贵金属废催化剂转化为可再利用资源，减少废弃物污染环境，达到环保要求。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施案例
下面结合附图及实施案例对本发明进行详细描述。
按照图1所示的工艺流程图，在本方法制造硫酸铝的实施案例中，通过控制工艺条件，将铝载体贵金属催化剂经硫酸溶解、分离贵金属后，生成合格的液体硫酸铝产品，并可进一步制成结晶硫酸铝产品。
首先，称量160公斤的含铝贵金属废催化剂，置于容器中，先加入160公斤的水，然后缓慢加入350L硫酸，并加热90-100℃反应至完全溶解，形成含铝贵金属溶液。既保证在后续的常温工作状态，没有硫酸铝结晶，又避免溶液体积量过大，造成后续浓缩结晶溶液量过大带来的成本增加。
其次，将贵金属溶液经阴离子交换树脂吸附富集，未被完全吸附的少量阴离子形成交换尾液，选用铝粉作置换剂置换交换尾液中残余的贵金属；铝粉的加入量为使交换尾液中残余的贵金属被完全置换为宜。
接着，将置换后的交换尾液进行固液分离，分离后的液体即是工业液体硫酸铝产品。
向液体硫酸铝中加入固体氢氧化铝，待溶液中的酸与固体氢氧化铝中和即ph＝7，经真空浓缩至1/3体积即可。其化学反应方程式如下式(1)所示。
2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O (1)
最后冷却至室温结晶，即得结晶硫酸铝产品。其化学反应方程式如下式(2)所示。
Al2(SO4)3+nH2O→Al2(SO4)3·nH2O (2)
所得结晶硫酸铝产品中，Al2O3 15.91％，pH值3.0，不溶物0.06％，Fe0.03％，符合化工标准。
Claims (2)
1.一种硫酸铝的制造方法，其特征是以含铝贵金属废催化剂为主要原料，先用硫酸溶解，在分离提纯其中的贵金属后，同时制成液体硫酸铝产品，并进而合成为结晶硫酸铝，过程中严格控制工艺细节，避免对溶液的污染，其步骤如下：
1)将含铝贵金属催化剂用硫酸溶解为含铝贵金属溶液；溶解时加水稀释，控制硫酸铝溶液浓度为亚饱和溶解度；水的加入量与含铝贵金属催化剂重量配比是1∶1；硫酸加入量与含铝贵金属催化剂重量配比是1∶1.5～3；
2)将含铝贵金属溶液经阴离子交换树脂吸附富集，使贵金属阴离子大部分被吸附；
3)未被完全吸附的少量阴离子进入交换尾液，选用置换剂置换交换尾液中残余的贵金属；所述置换剂为铝粉、铝片、铝锭类的单质铝；单质铝的加入量为使交换尾液中残余的贵金属被完全置换；
4)经固液分离，分离后的液体即工业液体硫酸铝产品；富集贵金属的固体置换渣集中后另行处理；
5)向分离后的液体中加入固体氢氧化铝中和溶液中的游离酸使ph＝6.5-7；再经真空浓缩至1/3体积；
6)继续搅拌使液体温度降至95-100℃，停止搅拌；
7)冷却结晶，即可得结晶硫酸铝产品。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸铝的制造方法，其特征在于步骤5)中液体真空浓缩至减少50％以上的水分。
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