CN102815737B - 一种生产钾明矾的新方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产钾明矾的新方法，其工艺步骤如下：先将铝土矿与硫酸加压反应，得到硫酸铝溶液；在耐酸常压反应锅中投加一定量的硫酸铝溶液，搅拌下投入适量氢氧化铝，将定量浓硫酸放入反应锅中，利用浓硫酸的稀释热和与氢氧化铝的反应热将反应进行完全，加入适量的硫酸钾，经反应、沉降后，母液移入结晶桶结晶。本发明由于在原料中引入了氢氧化铝，铝土矿和氢氧化铝联用，大大改善了产品外观，提高了产品品质，同时也减少了铝矿渣的产生量，减轻了对环境的影响；同时，能充分利用氢氧化铝与浓硫酸反应自身放热，无需外界蒸汽，且钾明矾结晶自然凉干，无需再进行烘干，大大节约了蒸汽耗用量，降低了能耗成本，具有产品纯度高，密度大，脱水收率高等特点。

Description

一种生产钾明矾的新方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，特别是一种生产钾明矾的新方法。
背景技术
钾明矾，化学名硫酸铝钾，分子式KAl(SO4)2 ·12H2O，为无色透明几何八面体结晶，加热至200℃，脱水成无水时为白色粉末，脱水后为烧明矾，无臭，略有甜味和收敛涩味。硫酸铝钾为酸性盐，在食品行业，主要用作中和碱性的疏松剂。硫酸铝钾与碳酸氢钠反应缓慢，并随有气体产生，降低碱性可使食品酥脆。硫酸铝钾有较强的收敛作用，可入药物。用于海蛰、银鱼等海产品的腌渍加工。可在油炸食品、水产品、豆制品、发酵粉、膨化食品中适量使用。
钾明矾的生产方法有天然明矾石法和化学合成法二种。天然明矾石法是将铝土矿粉置于耐压耐酸反应锅中，加水和98%硫酸，反应结束后，利用反应锅中的内压将反应物输送至沉降锅内进行洗涤沉淀，得到硫酸铝溶液；在另一耐酸反应锅中加入硫酸铝溶液，开蒸汽浓缩，加入硫酸钾进行反应，待反应完全后，加入沉降剂沉降、冷却、结晶，经清洗、凉干，即可破碎包装入库。由于需要蒸汽浓缩，所以生产周期长，产率低，能耗高，并且随着天然明矾石矿藏的不断开采，资源越来越少，开采成本也不断增加，生产成本也非常高。化学合成法是采用单一铝土矿来生产合成钾明矾，化学合成法存在能耗高，蒸汽耗用量大，产品外观色差太大，杂质元素难分离，产品色泽难控制等不足。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种生产钾明矾的新方法，以提高钾明矾的品质，降低能耗。
本发明的技术方案是：一种生产钾明矾的新方法，其工艺步骤如下：
一、铝土矿酸浸反应：将铝土矿粉和水加入耐压耐酸反应锅中，投加浓硫酸，使之发生反应，反应液经过洗涤、沉淀，得到硫酸铝溶液；
二、氢氧化铝与酸反应：将氢氧化铝、硫酸铝溶液和硫酸投入到耐酸反应锅中，利用浓硫酸稀释热和浓硫酸与氢氧化铝的反应热，使反应进行完全；
三、硫酸铝钾溶解反应：待硫酸铝溶液温度达85℃以上时，投加硫酸钾，反应1～2小时，添加沉降剂，沉降1～2小时；
四、结晶：将沉降好的明矾母液放入结晶桶内，自然冷却12～15天，即得钾明矾晶体；
五、干燥、包装：将钾明矾晶体打开，母液回收再反应，晶体经水洗、凉干得钾明矾成品。
本发明进一步的技术方案是: 铝土矿中的氧化铝含量Al2O3≥37wt.%。
本发明再进一步的技术方案是: 铝土矿酸浸反应的温度为145～155℃，压力为0.25～0.35MPa，反应时间为4-5小时。
本发明更进一步的技术方案是：硫酸铝溶液：氢氧化铝：98 wt.%浓硫酸：硫酸钾=1：0.20～0.40：0.38～0.56：0.33～0.50。
本发明由于在原料中引入了氢氧化铝，铝土矿和氢氧化铝联用，大大改善了产品外观，提高了产品品质，同时也减少了铝矿渣的产生量，减轻了对环境的影响；同时，能充分利用氢氧化铝与浓硫酸反应自身放热，无需外界蒸汽，且钾明矾结晶自然凉干，无需再进行烘干，大大节约了蒸汽耗用量，降低了能耗成本，具有产品纯度高，密度大，脱水收率高等特点。
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：
一种生产钾明矾的新方法，其工艺步骤如下：将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥37wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65吨水置于耐压耐酸反应锅中，再往反应锅里加入1.41吨98 wt.%的硫酸，随着放热反应的进行，待升温至145～155℃，压力达到0.25～0.35MPa，保持反应4.5小时，利用反应锅中的内压将反应物输送至沉降锅内进行洗涤沉淀，得到中间产品硫酸铝溶液；在另一耐酸反应锅中加入2.05吨硫酸铝溶液，投入0.50吨工业氢氧化铝，并搅拌，加入0.96吨98 wt.%浓硫酸反应，待反应完全，温度至85℃以上时，投加0.85吨硫酸钾，待溶解反应后，加入0.3‰沉降剂，沉降1～2小时，放入结晶桶自然冷却结晶12～15天后，将钾明矾晶体打开，母液回收再反应，晶体经水洗、凉干，得钾明矾成品。
实施例二：
一种生产钾明矾的新方法，其工艺步骤如下：将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥37wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65吨水置于耐压耐酸反应锅中，再往反应锅里加入1.41吨98 wt.%的硫酸，随着放热反应的进行，待升温至145～155℃，压力达到0.25～0.35MPa，保持反应4小时，利用反应锅中的内压将反应物输送至沉降锅内进行洗涤沉淀，得到中间产品硫酸铝溶液；在另一耐酸反应锅中加入2.05吨硫酸铝溶液，投入0.40吨工业氢氧化铝，并搅拌，加入0.77吨98 wt.%浓硫酸反应，待反应完全，温度至85℃以上时，投加0.68吨硫酸钾，待溶解反应后，加入0.2‰沉降剂，沉降1～2小时，放入结晶桶自然冷却结晶12～15天后，将钾明矾晶体打开，母液回收再反应，晶体经水洗、凉干，得钾明矾成品。
实施例三：
一种生产钾明矾的新方法，其工艺步骤如下：将2.7吨氧化铝含量Al2O3≥37wt.%、细度60目80%过筛的铝土矿粉和1.65吨水置于耐压耐酸反应锅中，再往反应锅里加入1.41吨98 wt.%的硫酸，随着放热反应的进行，待升温至145～155℃，压力达到0.25～0.35MPa，保持反应4-5小时，利用反应锅中的内压将反应物输送至沉降锅内进行洗涤沉淀，得到中间产品硫酸铝溶液；在另一耐酸反应锅中加入2.05吨硫酸铝溶液，投入0.60吨工业氢氧化铝，并搅拌，加入1.15吨98 wt.%浓硫酸反应，待反应完全，温度至85℃以上时，投加1.02吨硫酸钾，待溶解反应后，加入0.2～0.4‰沉降剂，沉降1～2小时，放入结晶桶自然冷却结晶12～15天后，将钾明矾晶体打开，母液回收再反应，晶体经水洗、凉干，得钾明矾成品。

Claims (2)

1.一种生产钾明矾的新方法，其特征是工艺步骤如下：
一、铝土矿酸浸反应：将铝土矿粉和水加入耐压耐酸反应锅中，投加浓硫酸，使之发生反应，反应液经过洗涤、沉淀，得到硫酸铝溶液；
二、氢氧化铝与酸反应：将氢氧化铝、硫酸铝溶液和硫酸投入到耐酸反应锅中，利用浓硫酸稀释热和浓硫酸与氢氧化铝的反应热，使反应进行完全；
三、硫酸铝钾溶解反应：待硫酸铝溶液温度达85℃以上时，投加硫酸钾，反应1～2小时，添加沉降剂，沉降1～2小时；
四、结晶：将沉降好的明矾母液放入结晶桶内，自然冷却12～15天，即得钾明矾晶体；
五、干燥、包装：将钾明矾晶体打开，母液回收再反应，晶体经水洗、凉干得钾明矾成品；
铝土矿中的氧化铝含量Al2O3≥37wt.% ；
铝土矿酸浸反应的温度为145～155℃，压力为0.25～0.35MPa，反应时间为4-5小时。
2.根据权利要求1所述的生产钾明矾的新方法，其特征是硫酸铝溶液：氢氧化铝：98 wt.%浓硫酸：硫酸钾=1：0.20～0.40：0.38～0.56：0.33～0.50。
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Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Hengyang Branch

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