一种免蒸汽制备硫酸铝的方法技术

本发明专利技术公开了一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，涉及硫酸铝生产技术领域。本发明专利技术通过化学反应热调控反应温度，同时按照一定配比分两次加入含铝污泥，得到符合标准的硫酸铝产品，且整个制备过程耗能低、效率高。本发明专利技术制备得到的硫酸铝溶液中氧化铝的质量含量不低于7.35％，pH为2.3～3.9，满足HG/T2225

【技术实现步骤摘要】
一种免蒸汽制备硫酸铝的方法


[0001]本专利技术涉及硫酸铝生产
，更具体地，涉及一种免蒸汽制备硫酸铝的方法。

技术介绍

[0002]硫酸铝是无机盐重要品种之一。传统硫酸铝的生产工艺利用铝矿石与硫酸在加热下反应生产，生产过程中产生大量的废渣，因为矿渣多也容易造成管道堵塞等事故，生产环境状况较差。近年来，工业上大量使用使用氢氧化铝代替铝矿石，再蒸汽的加热下反应生产硫酸铝，这种工艺虽然解决了矿渣的问题，但无法避免需要蒸汽加热的问题，能耗大，导致生产成本较高，一定程度上制约了硫酸铝的发展。
[0003]随着国民经济的快速发展，铝金属品加工酸洗过程中，夹带大量的含铝污泥产生，污泥中含有不同质量分数A1
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，而含铝污泥的堆放不仅占用大量的场地，而且还会产生大量尘埃，对环境造成很大影响。
[0004]现有技术公开了一种处理含铝污泥并制备硫酸铝的方法，该方法通过通过粗调，将较大分量的含铝污泥与硫酸或废硫酸充分反应，再进行精调，随后根据硫酸铝产品中氧化铝的含量和pH值逐步添加含铝污泥，得到符合标准的硫酸铝产品。但是该方法流程繁琐，需要根据硫酸铝中氧化铝的含量和pH值不断逐步添加含铝污泥，生产效率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是克服现有硫酸铝生产耗能大、效率低的缺陷和不足，提供免蒸汽制备硫酸铝的方法，通过化学反应热调控反应温度，同时按照一定配比分两次加入含铝污泥，得到符合标准的硫酸铝产品，且整个制备过程耗能低、效率高。
[0006]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，包括如下步骤：
[0008]S1.在水中加入浓硫酸，再加入含铝污泥，充分反应，得到硫酸铝溶液半成品；
[0009]S2.向S1得到的硫酸铝溶液半成品中再次加入含铝污泥，充分反应后进行压滤，得到硫酸铝溶液；
[0010]所述S1中水的添加量为总计算量的20～48％；所述S1中浓硫酸的添加量为总计算量的20～25％；所述S1中含铝污泥的添加量为总计算量的5～18％；
[0011]所述S2中含铝污泥的添加量为总计算量的12～54％；
[0012]所述总计算量为水、浓硫酸和S1、S2中含铝污泥的总质量。
[0013]其中需要说明的是：
[0014]本专利技术S1中通过浓硫酸的稀释放热，达到硫酸和Al
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反应所需温度，再分两次添加含铝污泥，第一段使用铝含量高的含铝污泥与硫酸进一步反应提高反应温度，也有利于溶液铝的溶出；第二段使用铝含量低的含铝污泥进行产品的调节，使最终得到的硫酸铝溶液产品符合标准。
[0015]具体地，所述S1中含铝污泥的有效铝含量以Al2O3计为30～40％。
[0016]通过控制S1中含铝污泥的有效铝含量，可以控制硫酸铝溶液半成品中氧化铝的含量，同时有利于调控化学反应产生的反应热，此时溶液半成品指标Al2O3为3～6％、硫酸酸度为9～32％。
[0017]具体地，所述S1中加入浓硫酸后的温度为50～70℃。
[0018]按浓硫酸溶于水中的放热手册控制温度，有利于第一步含铝污泥的投加操作。
[0019]具体地，所述S1中加入含铝污泥后的温度为75～95℃。
[0020]利用含铝污泥与硫酸反应产生的达到第一阶段含铝污泥的最高铝溶出。
[0021]具体地，所述S1硫酸铝溶液半成品中氧化铝的含量为3～6％。
[0022]具体地，所述S1硫酸铝溶液半成品中，硫酸酸度为9～32％。
[0023]通过控制硫酸铝溶液半成品中氧化铝的含量和硫酸酸度，有利于在第二次含铝污泥添加并充分反应后，得到符合HG/T 2225
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2018工业硫酸铝I类液体要求的硫酸铝溶液。
[0024]具体地，所述S2中含铝污泥的有效铝含量以Al2O3计为10～20％。
[0025]在第二步选择低含量含铝污泥投加，可将产品质量生产达到标准要求。
[0026]具体地，所述S2中含铝污泥的添加量为总计算量的20～40％。
[0027]具体地，所述S2的反应时间为1～2h。
[0028]控制反应时间，可以在充分反应得到符合标准的硫酸铝产品的情况下，保证生产效率。
[0029]具体地，所述S2中的压滤在80～95℃下进行。
[0030]在热料压滤时，液体流动性好，易通过板框压滤机进行固液分离，防止因浊液状态冷却产生结晶、结块，引发生产事故。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]本专利技术提供一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，通过化学反应热调控反应温度，同时按照一定配比分两次加入含铝污泥，得到符合标准的硫酸铝产品，且整个制备过程耗能低、效率高。
[0033]本专利技术制备得到的硫酸铝溶液中氧化铝的质量含量不低于7.35％，pH为2.3～3.9，满足HG/T 2225
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2018标准要求。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步地说明，但实施例并不对本专利技术作任何形式的限定。除非另有说明，本专利技术实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
[0035]实施例1
[0036]一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，包括如下步骤：
[0037]S1.在反应釜中加入180公斤水，打开搅拌，缓慢加入93.7公斤98％工业硫酸，温度升至60℃后，加入38公斤含铝污泥(Al2O3％＝38％)，充分反应，得到硫酸铝溶液半成品，并使温度升至90℃；所述硫酸铝溶液半成品中氧化铝的含量为4.63％，硫酸酸度为16.11％；
[0038]S2.向S1得到的硫酸铝溶液半成品中再次加入100公斤含铝污泥(Al2O3％＝12.86％)，搅拌均匀后充分反应2h，在80℃下进行压滤，得到硫酸铝溶液；
[0039]所述S1中水的添加量为总计算量的43.7％；所述S1中浓硫酸的添加量为总计算量的22.8％；所述S1中含铝污泥的添加量为总计算量的9.2％；
[0040]所述S2中含铝污泥的添加量为总计算量的24.3％；
[0041]所述总计算量为水、浓硫酸和S1、S2中含铝污泥的总质量。
[0042]实施例2
[0043]一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，包括如下步骤：
[0044]S1.在反应釜中加入180公斤水，打开搅拌，缓慢加入95公斤98％工业硫酸，温度升至70℃后，加入40公斤含铝污泥(Al2O3％＝32.56％)，充分反应，得到硫酸铝溶液半成品，并使温度升至85℃；所述硫酸铝溶液半成品中氧化铝的含量为4.13％，硫酸酸度为17.63％；
[0045]S2.向S1得到的硫酸铝溶液半成品中再次加入124公斤含铝污泥(Al2O3％＝15.52％)，搅拌均匀后充分反应2h，在85℃下进行压滤，得到硫酸铝溶液；
[0046]所述S1中水的添加量为总计算量的41％；所述S1中浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免蒸汽制备硫酸铝的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.在水中加入浓硫酸，再加入含铝污泥，充分反应，得到硫酸铝溶液半成品；S2.向S1得到的硫酸铝溶液半成品中再次加入含铝污泥，充分反应后进行压滤，得到硫酸铝溶液；所述S1中水的添加量为总计算量的20～48％；所述S1中浓硫酸的添加量为总计算量的20～25％；所述S1中含铝污泥的添加量为总计算量的5～18％；所述S2中含铝污泥的添加量为总计算量的12～54％；所述总计算量为水、浓硫酸和S1、S2中含铝污泥的总质量。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述S1中含铝污泥的有效铝质量含量以Al2O3计为30～40％。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述S1中加入浓硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋银峰，诸华鸿，朱芬，王桂玉，
申请(专利权)人：江苏永葆环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：