无铁硫酸铝的优化制备方法

背景及概述^[1]

无铁硫酸铝是白色结晶体，比重为1.69，在空气中长期存放易吸潮结块，脱水温度为86.5℃，能溶于水、酸和碱，水溶液呈酸性，具有酸而涩的味道。加热到530℃时开始分解，860℃分解结束，分解最终产物为r‑AL2O3，无铁硫酸铝在水解过程中，首先生成中间产物碱式盐，然后生成氢氧化铝。原有技术提供的无铁硫酸铝的工艺流程一般为：以铝土为原料生产工业级硫酸铝，再经过萃取除铁工艺取得无铁硫酸铝，这种工艺生产出的无铁硫酸铝的铁含量不稳定，且工艺复杂，危险性大，制备成本高。

制备^[1]

方法1：一步制取无铁硫酸铝的方法的实现流程。该方法包括以下步骤：在步骤S101中，将计量过的氢氧化铝与水混合并搅拌，当搅拌成糊状时加入定量的硫酸；在步骤S102中，充分搅拌工业硫酸、水及氢氧化铝构成的混合溶液，获得液态无铁硫酸铝；在步骤S103中，将液态无铁硫酸铝冷却结晶成固态无铁硫酸铝，并对固态无铁硫酸铝进行粉碎处理；在步骤S104中，将粉碎后的固态无铁硫酸铝送入到包装料仓26进行包装，包装后的成品运入到仓库储存。

方法2：一种煤矸石烧渣制备无铁硫酸铝的方法，将煅烧后的烟气回收热量，同时达到活化煤矸石的目的，活化渣经磁选、酸浸、中和制备无铁硫酸铝。这种方法为煤矸石生产无铁硫酸铝提供一种新的工艺技术，为无铁硫酸铝产品开辟了新的原料资源，能实现煤矸石有效高附加值的综合利用。技术方案具体包括以下步骤：（1）将煤矸石烧渣加水调浆，然后进行磁选、过滤后得到总铁含量≤1.5wt%、氧化铁与总铁质量比大于18（铝铁比）的磁选煤矸石烧渣；（2）将步骤（1）中得到的磁选煤矸石烧渣用浓硫酸进行酸浸，浓硫酸和磁选煤矸石烧渣的质量比为0.9～1.0，反应2～3h后加入相当于磁选煤矸石烧渣质量2～3倍的水，然后继续反应1～2h后，趁热过滤得到酸浸过滤液，此步骤的反应温度始终保持在90～95℃、反应过程不断搅拌并通入空气；（3）将步骤（2）中的酸浸过滤液保持温度在90～95℃、不断搅拌并通入空气的条件下加入步骤（1）中制得的磁选煤矸石烧渣，调整酸浸过滤液的pH值为3.0～3.2，然后再通过添加氢氧化铝，调整酸浸过滤液的pH值最终为3.4～3.5，实现铁的完全水解，过滤后得到无铁硫酸铝溶液，浓缩结晶后制得无铁硫酸铝。

主要参考资料