CN102815736A - 硫酸铝生产节能提质新工艺 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其工艺步骤如下;首先在铝土矿粉中加入回收液进行搅拌制浆,再加入浓度98%硫酸,在硫酸浓度55~60%wt.%条件下,升压至0.35MPa反应4小时,压滤、分离,控制硫酸铝溶液密度为1.28~1.33吨/m3;然后,将硫酸铝溶液加入反应锅中,投加计量工业氢氧化铝和98%浓硫酸,升压至0.15MPa后,放到钢带上结晶得固体硫酸铝产品。本发明利用铝土矿、氢氧化铝、硫酸为原料,充分利用硫酸稀释热和反应放热,与现有传统工艺相比,不需加热浓缩,颗粒均匀,产品纯度高,工人劳动强度少,生产成本低,以氢氧化铝代替部分铝矾土,减少生产过程中的废渣排放,减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫酸铝的生产方法,特别是一种以铝土矿、氢氧化铝和硫酸为原料的硫酸铝生产节能提质新工艺。
背景技术
硫酸铝的生产方法有:铝土矿法、氢氧化铝法、明矾石法、高岭土法和氧化铝灰法等。国内一般采用铝土矿法,其方法是:将铝土矿粉和水置于打浆锅内,搅拌成浆液后送入到反应锅内,加入98wt.%硫酸进行反应,反应后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去渣废得到中间产品硫酸铝溶液;再将硫酸铝溶液送入预热槽中进行预浓缩后,送入浓缩锅浓缩至比重1.7,打开海底阀,利用硫酸铝溶液自重流入结晶池,冷却结晶得到固体硫酸铝产品。目前,由于铝土矿法生产硫酸铝的原料含铝量低,杂质高,尤其是浓缩过程能耗大,结晶方法原始,导致产品的生产成本高,劳动强度大。氢氧化铝法由于原料价格贵,导致产品的生产成本高,效益低,已很少采用。其它方法如明矾石法、高岭土法和氧化铝灰法均与铝土矿法存在相同弊端,并且工艺浪费大,质量差,成本高,效益低,均已被淘汰。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足,而提供一种以铝土矿、氢氧化铝和硫酸为原料的硫酸铝生产节能提质新工艺,利用硫酸稀释热和与铝矾土及氢氧化铝反应热生产固体低铁硫酸铝,无需外界热源。
本发明的技术方案是:一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其工艺步骤如下;将铝土矿粉和水置于打浆锅内打成浆液,送入到反应锅内,加入98wt.%硫酸,在硫酸浓度55~60%wt.%条件下,控制温度130~140℃,压力0.30~0.35MPa,反应4-5小时后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去废渣得到硫酸铝溶液;然后在另一反应锅中加入上述硫酸铝溶液,按配比投入氢氧化铝,并搅拌,再按配比加入98wt.%硫酸,硫酸铝溶液与氢氧化铝和98wt.%硫酸之间的配比为:1:0.2~0.3:0.3~0.6,控制压力0.1~0.15MPa,反应1~2小时,待反应液清彻透明后,放到钢带结晶器上,得到固体硫酸铝产品。
本发明进一步的技术方案是:控制硫酸铝溶液密度为1.28~1.33吨/m3。
本发明再进一步的技术方案是: 铝土矿中的氧化铝含量Al2O3≥35wt.%。
本发明更进一步的技术方案是:氢氧化铝中的氧化铝含量AlO3≥64wt.%。
本发明的反应机理是:
第一步:铝土矿中的三氧化二铝与硫酸反应,生成硫酸铝和水(硫酸铝水溶液),同时放出大量反应热;
第二步:工业氢氧化铝与硫酸以及硫酸铝水溶液的水反应,生成含结晶水的硫酸铝,并放出大量反应热。
第一步和第二步反应放出的反应热使硫酸铝水溶液温度升高,促进反应加速,缩短反应时间,提高生产效率;第二步反应所需要的水,是第一步反应中生成的水,从而提高了硫酸铝水溶液的比重,免除了现有技术中的浓缩工序,降低了产品中的铁含量,减少了废渣排放。
本发明由于采用如上技术方案,与现有技术相比,具有如下列优点:
1、节省能源:本发明用铝土矿粉、氢氧化铝、硫酸来生产固体硫酸铝全部利用硫酸稀释热和反应放热,不需加热浓缩,无需外界热源。
2、产品质量高:本发明以氢氧化铝代替部分铝矾土,解决国内铝矾土中铁含量高,杂质多,产品发黄、发黑等问题,有效提高了产品质量,产品透明度好,颗粒均匀,纯度高。
3、操作人员劳动强度低:本发明采用钢带结晶,减轻了操作人员的劳动强度,降低了生产成本。
4、节能减排效果显著:本发明以氢氧化铝代替部分铝矾土,减少生产过程中的废渣排放,减少了环境污染。
以下结合具体实施方式对本发明的详细内容作进一步描述。
具体实施方式
实施例一:
一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其工艺步骤如下:将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥35wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65 m3水置于打浆锅内,启动搅拌打浆,搅拌速度60转/分钟,将打好的浆液送入到反应锅内,再加2.3吨98wt.%硫酸,在硫酸浓度57~58%wt.%条件下,控制温度135℃,压力0.33MPa,反应4.5小时后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去废渣得到硫酸铝溶液;然后在另一反应锅中加入3.1m3密度为1.28~1.33吨/m3的硫酸铝溶液,投入1吨氧化铝含量AlO3≥64wt.%的氢氧化铝,并搅拌,加入1.9吨98wt.%硫酸,控制压力0.13MPa,反应1.5小时,待反应液清彻透明后,放到钢带结晶器上,结晶得到固体硫酸铝产品。
实施例二:
一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其工艺步骤如下;将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥35wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65 m3回收液置于打浆锅内,启动搅拌打浆,搅拌速度60转/分钟,将打好的浆液送入到反应锅内,再加2.8吨98wt.%硫酸,在硫酸浓度59~60%wt.%条件下,控制温度140℃,压力0.35MPa,反应5小时后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去废渣得到硫酸铝溶液;然后在另一反应锅中加入3.1m3密度为1.28~1.33吨/m3的硫酸铝溶液,投入1.2吨氧化铝含量AlO3≥64wt.%的氢氧化铝,并搅拌,加入2.3吨98wt.%硫酸,控制压力0.15MPa,反应2小时,待反应液清彻透明后,放到钢带结晶器上,结晶得到固体硫酸铝产品。
实施例三:
一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其工艺步骤如下;将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥35wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65 m3水置于打浆锅内,启动搅拌打浆,搅拌速度60转/分钟,将打好的浆液送入到反应锅内,再加1.8吨98wt.%硫酸,在硫酸浓度55~56%wt.%条件下,控制温度130℃,压力0.30MPa,反应4小时后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去废渣得到硫酸铝溶液;然后在另一反应锅中加入3.1m3密度为1.28~1.33吨/m3的硫酸铝溶液,投入0.8吨氧化铝含量AlO3≥64wt.%的氢氧化铝,并搅拌,加入1.5吨98wt.%硫酸,控制压力0.1MPa,反应1小时,待反应液清彻透明后,放到钢带结晶器上,结晶得到固体硫酸铝产品。
Claims (5)
1.一种硫酸铝生产节能提质新工艺,其特征是工艺步骤如下;
将铝土矿粉和水置于打浆锅内打成浆液,送入到反应锅内,加入98wt.%硫酸,在硫酸浓度55~60%wt.%条件下,控制温度130~140℃,压力0.30~0.35MPa,反应4-5小时后消压,利用反应锅中的内压将反应液送至压滤分离,除去废渣得到硫酸铝溶液;然后在另一反应锅中加入上述硫酸铝溶液,按配比投入氢氧化铝,并搅拌,再按配比加入98wt.%硫酸,硫酸铝溶液与氢氧化铝和98wt.%硫酸之间的配比为:1:0.2~0.3:0.3~0.6,控制压力0.1~0.15MPa,反应1~2小时,待反应液清彻透明后,放到钢带结晶器上,得到固体硫酸铝产品。
2.根据权利要求1所述的硫酸铝生产节能提质新工艺,其特征是硫酸铝溶液密度为1.28~1.33吨/m3。
3.根据权利要求1或2所述的硫酸铝生产节能提质新工艺,其特征是铝土矿中的氧化铝含量Al2O3≥35wt.%。
4.根据权利要求1或2所述的硫酸铝生产节能提质新工艺,其特征是氢氧化铝中的氧化铝含量AlO3≥64wt.%。
5.根据权利要求3所述的硫酸铝生产节能提质新工艺,其特征是氢氧化铝中的氧化铝含量AlO3≥64wt.%。
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Denomination of invention: A New Process for Energy Saving and Quality Improvement of Aluminum Sulfate Production Effective date of registration: 20220915 Granted publication date: 20150902 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Hengyang Branch Pledgor: HENGYANG JIANHENG INDUSTRY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2022980015309 |
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