专利名称：硫酸铝生产节能提质新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种硫酸铝的生产方法，特别是ー种以铝土矿、氢氧化铝和硫酸为原料的硫酸招生产节能提质新エ艺。
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I. 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，并且エ艺浪费大，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エ艺，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ー种硫酸铝生产节能提质新エ艺，其エ艺步骤如下；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°C，压カ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I :0. 2 0. 3 :0. 3 0. 6，控制压力0. I
0.15MPa，反应I 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。本发明进一歩的技术方案是控制硫酸铝溶液密度为I. 28 I. 33吨/m3。本发明再进ー步的技术方案是铝土矿中的氧化铝含量Al2O3彡35wt. %。本发明更进ー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
第一歩铝土矿中的三氧化ニ铝与硫酸反应，生成硫酸铝和水(硫酸铝水溶液)，同时放出大量反应热；
第二步エ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。第一歩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エ序，降低了产品中的铁含量，減少了废渣排放。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
I、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、操作人员劳动強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，減少生产过程中的废 渣排放，減少了环境污染。以下结合具体实施方式
对本发明的详细内容作进ー步描述。
具体实施例方式实施例一
ー种硫酸铝生产节能提质新エ艺，其エ艺步骤如下将2.7吨氧化铝含量Al2O3彡35wt. %、细度60目80%过筛的铝土矿粉和I. 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°C，压カ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. Im3密度为I. 28 I. 33吨/m3的硫酸铝溶液，投入I吨氧化铝含量AlO3彡64wt. %的氢氧化招，并搅拌，加入I. 9吨98wt. %硫酸，控制压力0. 13MPa，反应I. 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。实施例ニ
ー种硫酸铝生产节能提质新エ艺，其エ艺步骤如下；将2.7吨氧化铝含量Al2O3彡35wt. %、细度60目80%过筛的铝土矿粉和I. 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°C，压カ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.Im3密度为I. 28 I. 33吨/m3的硫酸铝溶液，投入I. 2吨氧化铝含量AlO3彡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
ー种硫酸铝生产节能提质新エ艺，其エ艺步骤如下；将2.7吨氧化铝含量Al2O3彡35wt. %、细度60目80%过筛的铝土矿粉和I. 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I. 8吨98wt. %硫酸，在硫酸浓度55 56%wt. %条件下，控制温度130°C，压カ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. Im3密度为I. 28 I. 33吨/m3的硫酸铝溶液，投入0. 8吨氧化铝含量AlO3彡64wt. %的氢氧化铝，并搅拌，加入I. 5吨98wt. %硫酸，控制压力0. IMPa，反应I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。
权利要求
1.ー种硫酸招生产节能提质新エ艺，其特征是エ艺步骤如下； 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°C，压カO. 30 O. 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；然后在另ー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 O. 3 :0. 3 O. 6，控制压力0.I O. 15MPa，反应I 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
2.根据权利要求I所述的硫酸铝生产节能提质新エ艺，其特征是硫酸铝溶液密度为1.28 I. 33 吨 /m3。
3.根据权利要求I或2所述的硫酸铝生产节能提质新エ艺，其特征是铝土矿中的氧化铝含量Al2O3彡35wt. %。
4.根据权利要求I或2所述的硫酸铝生产节能提质新エ艺，其特征是氢氧化铝中的氧化铝含量AlO3彡64wt. %。
5.根据权利要求3所述的硫酸铝生产节能提质新エ艺，其特征是氢氧化铝中的氧化铝含量 AlO3 彡 64wt. %。
全文摘要
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。
文档编号C01F7/74GK102815736SQ20121028696
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者何青峰, 何朝晖, 蒋发忠 申请人:衡阳市建衡实业有限公司