CN110436503A - 一种固体硫酸铝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水；S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液；S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液；S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎得到所述固体硫酸铝。本发明提出的固体硫酸铝的生产方法，其能耗低、生产效率高、生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及硫酸铝技术领域，具体涉及一种固体硫酸铝的生产方法。
背景技术
我国每年要排出的废酸近百万吨，例如，硫酸酸化活性白土过程中会产生大量的废酸水，虽然有多种处理和回收方法，仍然不能全部得到有效处理，不仅会对生态环境造成危害，而且浪费大量宝贵资源。
硫酸铝作为一种无机盐产品，其应用范围极其广泛，目前已被广泛用于造纸工业的施胶剂、水净化处理中的絮凝剂，另外还可应用于净化脂肪和油类、药物化妆品、灭火剂、鞣革以及生产各种复式铝盐等。目前制备硫酸铝的方法有很多，在固态硫酸铝的生产过程中，因液态硫酸铝中含有大量水分，而且处于常温状态，在蒸发过程中，存在耗能大和成本高的缺陷。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种固体硫酸铝的生产方法，其能耗低、生产效率高、生产成本低。
本发明提出的一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎得到所述固体硫酸铝。
优选地，在S1中，所述废酸水中，硫酸的质量分数为3.5-5wt％。
优选地，所述废酸水中，硫酸的质量分数为4wt％。
优选地，在S2中，铝酸钙与废酸水的重量比为2.5-5：100。
优选地，铝酸钙与废酸水的重量比为3：100。
优选地，在S2中，搅拌的温度为95-110℃，时间为35-60min。
优选地，搅拌的温度为100℃，时间为40min。
优选地，在S3中，所得硫酸铝溶液的波美度为22-28°Bé。
优选地，所得硫酸铝溶液的波美度为25°Bé。
优选地，在S4中，在四效蒸发过程中，四效蒸发器的操作温度设置如下：一效蒸发温度为95-100℃，二效蒸发温度为85-90℃，三效蒸发温度为75-80℃，四效蒸发温度为60-70℃。
优选地，在S4中，一次蒸发液的波美度为35-40°Bé。
优选地，在S4中，所述单效蒸发的温度为105-120℃。
优选地，所述单效蒸发的温度为110℃。
优选地，在S4中，二次蒸发液的波美度为60-65°Bé。
优选地，在S4中，破碎至粒径为1-2cm。
本发明所述固体硫酸铝的生产方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：以废酸水为原料，节约了成本，环保性好；在蒸发过程中，依次进行了四效蒸发和单效蒸发，使四效蒸发与单效蒸发配合，得到了纯度较高的固体硫酸铝，且节省了大量热能，降低了生产成本，克服了单纯的四效蒸发所得产品浓度低以及单纯的单效蒸发耗能高的缺陷。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎得到所述固体硫酸铝。
实施例2
一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水，其中，所述废酸水中，硫酸的质量分数为5wt％；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，其中，铝酸钙与废酸水的重量比为5：100，在110℃下搅拌进行中和反应35min得到反应液；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到波美度为22°Bé的硫酸铝溶液；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，其中，一次蒸发液的波美度为35°Bé，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，单效蒸发的温度为120℃，将二次蒸发液冷却结晶后破碎至粒径为1-2cm得到所述固体硫酸铝；其中，在四效蒸发过程中，四效蒸发器的操作温度设置如下：一效蒸发温度为95℃，二效蒸发温度为85℃，三效蒸发温度为75℃，四效蒸发温度为60℃；二次蒸发液的波美度为60°Bé。
实施例3
一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水，其中，所述废酸水中，硫酸的质量分数为3.5wt％；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液，其中，铝酸钙与废酸水的重量比为2.5：100，搅拌的温度为95℃，时间为60min；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液，其中，所得硫酸铝溶液的波美度为28°Bé；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎得到所述固体硫酸铝；其中，在四效蒸发过程中，四效蒸发器的操作温度设置如下：一效蒸发温度为100℃，二效蒸发温度为90℃，三效蒸发温度为80℃，四效蒸发温度为70℃；所得一次蒸发液的波美度为40°Bé；所述单效蒸发的温度为105℃；所得二次蒸发液的波美度为65°Bé。
实施例4
一种固体硫酸铝的生产方法，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水，其中，所述废酸水中，硫酸的质量分数为4wt％；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液；
其中，铝酸钙与废酸水的重量比为3：100；搅拌的温度为100℃，时间为40min；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液，其中，所得硫酸铝溶液的波美度为25°Bé；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎至粒径为1-2cm得到所述固体硫酸铝；其中，在四效蒸发过程中，四效蒸发器的操作温度设置如下：一效蒸发温度为98℃，二效蒸发温度为88℃，三效蒸发温度为77℃，四效蒸发温度为70℃；所得一次蒸发液的波美度为38°Bé；所述单效蒸发的温度为110℃；所得二次蒸发液的波美度为63°Bé。
对本发明实施例1-4所述方法制备的固体硫酸铝进行检测，所得到的固体硫酸铝中Al2O3≥13wt％，能符合某些领域的使用要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集硫酸酸化活性白土过程中产生的废酸水；
S2、将铝酸钙和S1中收集的废酸水加入反应装置中，搅拌进行中和反应得到反应液；
S3、将S2中的反应液输送入压滤机中进行压滤，得到硫酸铝溶液；
S4、将S3中的硫酸铝溶液输送入四效蒸发器中进行四效蒸发得到一次蒸发液，将一次蒸发液输送入单效蒸发器中进行单效蒸发得到二次蒸发液，将二次蒸发液冷却结晶后破碎得到所述固体硫酸铝。
2.根据权利要求1所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S1中，所述废酸水中，硫酸的质量分数为3.5-5wt％；优选地，所述废酸水中，硫酸的质量分数为4wt％。
3.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S2中，铝酸钙与废酸水的重量比为2.5-5：100；优选地，铝酸钙与废酸水的重量比为3：100。
4.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S2中，搅拌的温度为95-110℃，时间为35-60min；优选地，搅拌的温度为100℃，时间为40min。
5.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S3中，所得硫酸铝溶液的波美度为22-28°Bé；优选地，所得硫酸铝溶液的波美度为25°Bé。
6.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S4中，在四效蒸发过程中，四效蒸发器的操作温度设置如下：一效蒸发温度为95-100℃，二效蒸发温度为85-90℃，三效蒸发温度为75-80℃，四效蒸发温度为60-70℃。
7.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S4中，一次蒸发液的波美度为35-40°Bé。
8.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S4中，所述单效蒸发的温度为105-120℃；优选地，所述单效蒸发的温度为110℃。
9.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S4中，二次蒸发液的波美度为60-65°Bé。
10.根据权利要求1或2所述固体硫酸铝的生产方法，其特征在于，在S4中，破碎至粒径为1-2cm。
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