[发明专利]一种以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺

说明书

本申请为分案申请，原申请的申请日为2011年4月5号，申请号为201110090668.6，发明创造名称为“一种以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺”。

技术领域

本发明属于无机化工材料制造技术领域，具体涉及一种以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺。

背景技术

硫酸铝作为一种无机盐产品，其在工业上的应用非常广泛，主要用作造纸工业的施胶剂及饮用水净化、工业用水净化、工业废水处理中的絮凝剂，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。铝矿石的主要成分包括氧化铝及二氧化硅，使用铝矿石制备硫酸铝主要是其中的氧化铝与硫酸反应产生硫酸铝。目前，其生产工艺大多是：将铝矿石粉碎成颗粒，置于一反应釜中，加入一定浓度的硫酸；搅拌数小时，使其充分进行化学反应；将反应所得的固液混合物实施降温、稀释，经输送管道，送入沉降池中；为防止该固液混合物结晶在沉降池中而无法清除，需要在沉降池中加入大量的常温水，并使用空压机将水持续翻腾，这样，使得该固液混合物的浓度、温度得以降低；沉降数日，待固液分离后，将液体输出，即得到一定浓度的液态硫酸铝；再将液态硫酸铝输送至蒸发器中，经加热蒸发掉多余水分后，将其输送结晶钢带上，经过风冷、冷水降温，即可制得固态硫酸铝。现有技术方案存在如下缺陷：生产液态硫酸铝时，反应釜中排放出的固液混合物在沉降池中的沉降时间一般为1～2天，方得到一部分硫酸铝溶液；而且因其中的固体物内尚含有大量的硫酸铝，必须进行再次甚至多次冲洗而取得其中余留的硫酸铝，因此工期漫长，生产效率低下，导致产品成本巨大，价格居高不下；生产固态硫酸铝时，还因为其所用的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，需要大量热能，所以进一步增加了生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种生产周期短、制造成本低、生产效率高的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

a)将铝矿石加工成粉状，将铝矿石粉与一定量的水混匀，输送到反应釜中，按照一定比例加入浓硫酸，搅拌、混匀，使之进行充分的化学反应；

b)将反应釜中的固液混合物排放至盛有适量水的稀释罐中，进行稀释、降温，使得固液混合物的密度为1.30～1.60吨/立方米；

c)使用输送泵将稀释罐中的固液混合物，输送到压滤机中；经过压滤，排除废渣，得到硫酸铝溶液，其密度为1.20～1.50吨/立方米。

优选的，还包括步骤d)：将硫酸铝溶液输送到中和池，进行酸碱中和，即可生产出液态硫酸铝产品。

优选的，步骤b)中，固液混合物的密度为1.35～1.45吨/立方米。

优选的，步骤c)中，所述输送泵可以为双向离心泵；硫酸铝溶液的密度为1.25～1.40吨/立方米。

优选的，步骤a)中，将铝矿石使用粉碎机粉碎后，使用50～60目筛子进行筛选；将筛选好的铝矿石粉加入到盛水混合器中，其中的铝矿石粉与水的质量百分比为1∶1～0.8，进行充分搅拌后输送到反应釜中；按照与该糊状铝矿石粉的质量百分比为1∶0.1～1的比例，将93～98％浓硫酸加入到反应釜中；将上述混合物进行搅拌，使之进行充分的化学反应2～3小时；此时，反应釜中的温度为100～160℃，压力为0.1～0.5MPa。

优选的，反应釜中的温度为145～155℃，压力为0.25～0.35MPa。

一种以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

a)将铝矿石加工成粉状，将铝矿石粉与一定量的水混匀，输送到反应釜中，按照一定比例加入浓硫酸，搅拌、混匀，使之进行充分的化学反应；

b)将反应釜中的固液混合物排放至稀释保温罐中，加入少量水进行稀释、降温，保持稀释保温罐的温度在20～120℃；

c)使用输送泵经过保温管道，将稀释保温罐中温度在20～120℃的固液混合物，输送到压滤机；经过压滤，排除废渣，得到温度在20～100℃、密度为1.25～1.40吨/立方米的硫酸铝溶液；

d)将上述得到的硫酸铝溶液，直接管道输送至蒸发器中，进行酸碱中和；

e)将硫酸铝溶液加温蒸发到110～130℃；

f)将蒸发后的硫酸铝溶液输送至结晶钢带上，经风吹、水冷即可得到固态硫酸铝。

优选的，步骤b)中，保持稀释保温罐的温度在70～120℃；