专利名称：用煤矸石生产硫酸铝的方法
技术领域：
本发明涉及一种铝的硫酸盐的生产方法，具体地说属于一种用煤矸石生产硫酸铝的方法。
煤矸石是煤矿的废弃之物，在各矿区堆积如山，不仅侵占土地，而且污染环境，成为社会的一大公害。为了化害为利，人们提出了综合利用煤矸石的多种方法。如中国专利CN1048687A公开了一种用煤矸石生产硫酸铝的方法，该方法将煤矸石进行焙烧、粉碎，加入硫酸，在120-140℃温度、2-3千克/平方厘米压力的条件下反应1.5-2小时，沉淀去渣，浓缩，结晶，其产品质量达HG1-32-77粗制二级标准要求。该方法由于采用焙烧来活化煤矸石中所含的氧化铝，不仅焙烧煤矸石时温度不易控制，操作复杂、劳动强度大，而且浪费能源、污染环境，所得产品质量低下。
本发明的目的在于提供一种工艺简单、节省能耗、减除污染，所得产品质量较高的用煤矸石生产硫酸铝的方法。
本发明所提供的用煤矸石生产硫酸铝的方法，特征是将煤矸石粉碎成粉状，一般粉碎成60-80目的筛下物，将其直接用浓度为40-70%(重量)的硫酸在反应器中混合，搅拌，通蒸气升温使反应器压力为3.5-8千克/平方厘米，恒压反应4-6小时，沉降去渣，取其清液中和至无游离酸，再将清液蒸发浓缩至110-120℃进行冷却、结晶。所得硫酸铝产品达到HG1-32-77精制一级品标准。
本发明所述取清液中和至无游离酸，是指清液中若有游离酸存在，即用盐基度较大的反应液作为调整剂进行中和，也可用碱性物质如NaOH、Ca(OH)2、Al(OH)3等进行中和，使清液中无游离酸为止;若清液中盐基度过大时，则用硫酸作为调整剂进行中和，使清液中盐基度达到最小为止。总之为了保证产品质量和生产经济合算，反应液中既不允许游离酸存在，又不能盐基度过大。
在反应过程中，为了加速反应液的沉降速度，在反应液中加入少量絮凝剂如聚丙烯酰氨等物质。
与现有技术相比，本发明采用直接加压反应的办法，省去了焙烧煤矸石的步骤，不仅节省能源、减除污染，而且简化了工艺，提高了产品质量。本发明很适合中小企业和乡镇企业生产。
实施例取20公斤60-80目的未经焙烧的煤矸石粉(山西朔州煤矸石，含氧化铝30%)，加入到100立升搪铅反应釜中，然后加入10公斤水和15公斤工业硫酸，搅拌，通蒸气升温至压力为6千克/立方厘米，恒压4小时，降压后，放出反应液，用水稀释至Be′＝35，加入20克絮凝剂聚丙烯酰氨，沉降去渣，将清液蒸发至115℃放出，冷却结晶，得白色块状固体。产品经分析，结果如下项目HG1－32－77精本发明样品制一级标准氧化铝(Al2O3)% ≥15.70 15.80氧化铁(Fe2O3)% ≤0.35 0.31游离酸(H2So4) 无无水不溶物5％≤0.10 0.08
权利要求
1.一种用煤矸石生产硫酸铝的方法，特征在于将煤矸石粉碎成粉状，直接同浓度为40-70%(重量)的硫酸在反应器中混合，搅拌，通蒸气升温使反应器压力为3.5-8千克/平方厘米，恒压4-6小时，沉降去渣，取其清液中和至无游离酸，再将清液蒸发浓缩至110-120℃进行冷却、结晶。
2.按照权利要求1所述的用煤矸石生产硫酸铝的方法，特征在于清液中若有游离酸存在，即用盐基度较大的反应液作为调整剂进行中和，使其无游离酸为止。
3.按照权利要求1所述的用煤矸石生产硫酸铝的方法，其特征在于清液中若盐基度过大时，则用硫酸作为调整剂进行中和，使清液中盐基度达到最小为止。
4.按照权利要求1和2或3所述的用煤矸石生产硫酸铝的方法，特征在于将煤矸石粉碎成60-80目的筛下物。
全文摘要
一种用煤矸石生产硫酸铝的方法，将煤矸石粉碎成粉状，不经焙烧，直接与浓度为40—70％(重量)的硫酸在反应器中混合，搅拌，通蒸气升温使反应器压力为3.5—8千克/平方厘米，反应4—6小时，经沉降去渣，浓缩结晶，得白色块状固体。所得产品质量符合HCl-32-77精制一级标准。本发明煤矸石不需焙烧，工艺简单，节省能源，减除污染，很适合中小企业和乡镇企业生产。
文档编号C01F7/74GK1072657SQ9111093
公开日1993年6月2日 申请日期1991年11月22日 优先权日1991年11月22日
发明者李耀龙, 张智敏, 刘焕蓉 申请人:山西大学