CN102815736B

CN102815736B - 硫酸铝生产节能提质新工艺

Info

Publication number: CN102815736B
Application number: CN201210286961.4A
Authority: CN
Inventors: 何青峰; 何朝晖; 蒋发忠
Original assignee: HENGYANG JIANHENG INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: HENGYANG JIANHENG INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2032-08-14
Also published as: CN102815736A

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

硫酸铝生产节能提质新工艺

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

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；

硫酸铝溶液密度为1.28～1.33吨/m³；

铝土矿中的氧化铝含量Al₂O₃≥35wt.% ；

氢氧化铝中的氧化铝含量AlO₃≥64wt.%。