CN105712387A - 一种制备碱式硫酸铝的方法 - Google Patents

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徐美权
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    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur

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Abstract

本发明涉及一种制备碱式硫酸铝的方法，所述方法包括：制备铝酸钠溶液，采用加入晶种或通入二氧化碳的方法得到氢氧化铝；将硫酸铝溶解得到硫酸铝溶液，往硫酸铝溶液中加入氢氧化铝，放置于反应釜中，在搅拌条件下将混合物料加热到90-250℃，反应5min-100min，即可得到碱式硫酸铝。本发明制备碱式硫酸铝的工艺流程简单，通过改变加入的氢氧化铝的量，即可以得到不同盐基度的碱式硫酸铝。

Description

一种制备碱式硫酸铝的方法
技术领域
本发明涉及一种碱式硫酸铝的制备方法，尤其涉及一种可根据需要制备不同盐基度碱式硫酸铝的方法。
背景技术
碱式硫酸铝是一种无机高分子聚合物，吸附能力强，净水效果优于所有传统的无机净水剂，投入原水后活性高，形成的絮凝体大，沉淀速度快，过滤性好，且对各种原水的适应性强。
碱式硫酸铝溶液在常温下能吸收大量二氧化硫气体，在高温下又能迅速地将吸收的二氧化硫释放出来，且在释放后能保持吸收前的原有特性，因此碱式硫酸铝在工业上广泛应用于治理烟气。
碱式硫酸铝的化学式为[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m，是一种无色透明溶液，当杂质含量较多时会呈浅褐色、棕红色等，目前常用的工业生产方法是硫酸铝溶液加入碳酸钙粉末，经反应、结晶、沉降、过滤等工序，得到碱式硫酸铝溶液。该方法制备碱式硫酸铝溶液的工序较多，反应时间较长，生产操作复杂，同时有副产物硫酸钙产生。
发明内容
本发明针对现有碱式硫酸铝制备技术的不足，提供一种工艺流程简单，易于操作，反应时间短，不产生工业废物的生产方法。
本发明的技术方案如下：
步骤1：制备铝酸钠溶液，再采用加入晶种或通入二氧化碳的方法制备新的氢氧化铝；
步骤2：将硫酸铝溶解得到硫酸铝溶液，往硫酸铝溶液中加入步骤1制得的氢氧化铝，放置于反应釜中获得混合物料；氢氧化铝的质量由所需的盐基度决定；
步骤3：在搅拌条件下将步骤2得到的混合物料加热反应，加热温度为90℃-250℃，反应时间为5min-100min，制得碱式硫酸铝。
进一步地，本发明制备碱式硫酸铝的方法，主要基于以下化学原理：
Al2(SO4)3+2n/(6-n)Al(OH)3＝6/(6-n)Al2(OH)n(SO4)3-n/2
本发明的有益效果是：本方法生产碱式硫酸铝的工艺流程简单、易于操作、不会产生工业废物，容易规模化生产。
附图说明
图1为本发明制备碱式硫酸铝的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明制备碱式硫酸铝的方法，主要基于以下化学原理：
Al2(SO4)3+2n/(6-n)Al(OH)3＝6/(6-n)Al2(OH)n(SO4)3-n/2
如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤1：制备铝酸钠溶液，采用加入晶种或通入二氧化碳的方法制备新的氢氧化铝；
步骤2：将硫酸铝溶解得到硫酸铝溶液，往硫酸铝溶液中加入步骤1制得的氢氧化铝，放置于反应釜中获得混合物料；
步骤3：在搅拌条件下将步骤2得到的混合物料加热反应，即可得到碱式硫酸铝。加热反应的温度为90℃-250℃，反应时间为5min-100min。
改变步骤2中加入的氢氧化铝的量，即可以得到不同盐基度的碱式硫酸铝。盐基度的计算公式：氢氧化铝的质量为y，十八水硫酸铝的质量为x，盐基度＝y/156÷(y/156+x/666)。
下面以四个实施例对本发明制备碱式硫酸铝的方法作进一步详细的描述。先对步骤1中氢氧化铝的的制备方法进行描述，以下四个实施例都使用同样的氢氧化铝。新生成的氢氧化铝化学反应活性好，氢氧化铝如果长时间放置，反应活性下降，可能不与硫酸铝溶液反应。经过对比试验，其它条件相同，新制得的氢氧化铝容易与硫酸铝溶液反应，而放置一年的氢氧化铝不和硫酸铝溶液反应。
取300g氢氧化铝和250g氢氧化钠，再加入800g左右的水，经加热反应制备成铝酸钠溶液，再加入300g左右的水将铝酸钠溶液稀释，往铝酸钠溶液中加入适量的氢氧化铝作晶种，在55℃左右经晶种分解40h左右，过滤铝酸钠溶液，即得到反应活性高的氢氧化铝。
实施例1
取100g硫酸铝，加入50g水并加热溶解，制成硫酸铝溶液放入反应釜中。再加入2g氢氧化铝，将物料加热至90℃，在搅拌条件下，保持反应温度在90℃，反应60min后得到碱式硫酸铝溶液。此碱式硫酸铝化学式([Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m)的n为0.462。(m表示碱式硫酸铝是聚合体，m为<10的正整数)
实施例2
取100g硫酸铝，加入50g水并加热溶解，制成硫酸铝溶液放入反应釜中。再加入5g氢氧化铝，将物料加热至150℃，在搅拌条件下，保持反应温度在150℃，反应100min后得到碱式硫酸铝溶液。此碱式硫酸铝化学式([Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m)的n为1.055。
实施例3
取100g硫酸铝，加入50g水并加热溶解，制成硫酸铝溶液放入反应釜中。再加入10g氢氧化铝，将物料加热至250℃，在搅拌条件下，保持反应温度在250℃，反应5min后得到碱式硫酸铝溶液。此碱式硫酸铝化学式([Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m)的n为1.795。
实施例4
取100g硫酸铝，加入50g水并加热溶解，制成硫酸铝溶液放入反应釜中。再加入15g氢氧化铝，将物料加热至200℃，在搅拌条件下，保持反应温度在200℃，反应30min后得到碱式硫酸铝溶液。此碱式硫酸铝化学式([Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m)的n为2.342。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种制备碱式硫酸铝的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：制备铝酸钠溶液，再采用加入晶种或通入二氧化碳的方法制备新的氢氧化铝；
步骤2：将硫酸铝溶解得到硫酸铝溶液，往硫酸铝溶液中加入步骤1制得的氢氧化铝，放置于反应釜中获得混合物料；氢氧化铝的质量由所需的盐基度决定；
步骤3：在搅拌条件下将步骤2得到的混合物料加热反应，加热温度为90℃-250℃，反应时间为5min-100min，制得碱式硫酸铝。
2.根据权利要求1所述的制备碱式硫酸铝的方法，其特征在于，所述方法基于的化学原理为：Al2(SO4)3+2n/(6-n)Al(OH)3＝6/(6-n)Al2(OH)n(SO4)3-n/2。
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