用明矾石生产明矾联产铝氧的工艺制造技术

本发明专利技术属于生产明矾的工艺．本发明专利技术是利用高温（６５０～１１００°Ｃ）高速（停留时间０．１～６００秒）对明矾石进行焙烧脱水，在保证脱水率达到９５％以上的情况下，仍能保证氧化铝的溶出率不低于９０％，硫酸铝的分解率不超过３％．用本发明专利技术生产明矾可以联产铝氧，并把现有明矾生产中产生公害（矾烟、矾浆）消除在生产流程之中．本发明专利技术可以利用碎矿石和品位较低的矿石．原料矿石的品位回收率由现在的５０％以下提高到７５％以上，有效地提高了资源利用率．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生产明矾的工艺。一般天然明矾石的化学组成为〔NamKnAl3（SO4）2（OH）6〕，其中m+n＝1，钾明矾石即为〔KAl3（SO4）2（OH）6〕。利用明矾石生产明矾，焙烧脱水工艺是关键，其化学反应式如下：在焙烧脱水时，如果反应温度过高，或存在还原气氛，则难免伴随热解或还原热解反应：或如果只生产明矾和铝氧，则只涉及反应（1）。可以看出：明矾石经焙烧脱水后，在得到一个摩尔的无水钾明矾〔K2SO4·Al2（SO4）3的同时，理应得到2摩尔的Al2O3。然而，现有的工艺不仅得不到这2摩尔的Al2O3，甚至无水明矾中的Al2（SO4）3也遭到分解，大大降低了明矾石的品位回收率，并且产生矾烟和矾浆等严重公害。其原因是：虽然在450℃左右，脱水反应就有可能进行，但要达到一定的生产速度，其反应温度需在600℃以上。而在此情况下，若有还原气氛存在，则Al2（SO4）3已开始显著分解，生成的Al2O3也开始相变（即从无定-->型向晶型转化，或叫做失去活性）而无法溶出回收。因此，以往不论生产明矾或是综合利用生产Al2O3、K2SO4和H2SO4的工艺，对明矾石的焙烧温度都是要求控制在580～620℃之间，並视为不得超越的禁戒线。其实，即使满足这个温度区间的要求，要达到脱水反应完全仍需很长时间。如专利文献（US.4，117，077）记载，脱水反应温度在580～620℃之间，停留时间需1～3小时。在如此之长时间中，只要操作稍有波动，引起反应温度过高或有还原气氛存在，就不可避免引起Al2O3过烧，或使Al2（SO4）3分解，以致生产明矾的企业不但不能联产铝氧，反而由于部分Al2（SO4）3的分解损失而造成明矾母液中K2SO4过剩。由此产生的矾烟（即分解出SO3、SO2）污染空气，矾浆（Al2O3含量占50%左右，由于过烧而溶不出）充塞溪流河道而造成严重公害。本专利技术的任务是，在不增加万元产值能耗的情况下，利用明矾石生产明矾的同时，联产铝氧，並尽量减少Al2（SO4）3的分解，从而提高明矾石的品位回收率，並把矾烟、矾浆等公害消除在生产流程之中。本专利技术所采用的工艺是：依据在氧化气氛中提高焙烧温度，脱水反应速度增加较快，Al2O3的相变速度增长较慢，而热解反应的速度增长更慢的特点，突破人们长期沿用的反应温度不得高于600℃这一禁戒线，选择了较高的反应温度（650°～1100℃）和较短的反应时间（0.1～600秒），使脱水反应刚刚完成的瞬间，Al2O3的相变和Al2（SO4）3的分解反应还没有开始时就把反应温度降至500℃以下。既能保证足够的脱水率，又能有效地防止Al2O3的相变和Al2（SO4）3的分解。並且在生产流程中不产生矾烟和矾浆，实现了利用明矾石生产明矾的同时，联产铝氧消除公害的目的。本专利技术的效果是：在脱水焙烧之后，矿料的脱水率达到95%以上，-->Al2O3的溶出率仍能保持90%以上，而Al2（SO4）3的分解率不超过3%，明矾石的品位回收率由现在50%以下，提高到75%以上，无矾烟、矾浆等公害。本专利技术可以利用碎矿石和品位较低的矿石作原料。以中国某矾矿为例，现有的生产能力为4万吨/年，矿石的年耗量为14万吨。如果采用本工艺，用同样数量的矿石，在不增加万元产值能耗的基础上，可生产6万吨明矾，（每年净增产2万吨）。以296元/吨出厂价计算，每年增加明矾的产值592万元;另外，还可以把原来从矾浆中流失的铝氧拿回来，折合成氢氧化铝1.68万元/年（以500元/吨计）又可增加产值840万元，两项相加总共年产值可增加1432万元。本专利技术实施例为：明矾石矿粉在700～900℃脱水焙烧30～150秒钟后迅即降温。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用明矾石生产明矾联产铝氧的工艺，其特征在于：矿石焙烧脱水反应采用反应温度６５０°～１１００℃，反应时间为０．１～６００秒，而后迅速把反应温度降至５００℃以下。

【技术特征摘要】
1、用明矾石生产明矾联产铝氧的工艺，其特征在于：矿石焙烧脱水反应采用反应温度650°～1100℃，反应时间为0.1～600秒，而后...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元植，周实民，徐端钧，付培鑫，周伟，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]