硫酸铝铵的制备方法是什么

概述【1】

硫酸铝铵为无色玻璃状八面结晶至白色颗粒或粉末，无臭略带甜味，有强收敛性。具有高白度、高细度、高含量、时间长不结块等特点。主要用作工业净水絮凝剂,聚铝和铝化合物的原料中间体,造纸工业的上浆剂;染料工业的防染剂;玻璃工业的着色剂,食品工业的疏松剂等等,用途极为广泛。

理化性质

无色透明立方结晶或白色颗粒粉末。无臭、味涩。 微溶于水，20℃时溶解度15g/100ml水，易溶于热水，水溶液呈酸性。溶于稀酸、甘油，不溶于醇。

制备方法【1】【2】

1.重结晶法合成硫酸铝铵

（1）反应及结晶

在反应槽内,将1000g工业Al2(SO4)3·18H2O溶于1500ml水中,加热至沸腾,加入200-220g(NH4)2SO4固体,溶解后趁热过滤,除去原料中的泥沙杂屑等不溶物,在不断搅拌下冷却至室温,此时反应槽内有大量白色结晶体析出。抽滤结晶体,用少量水冲洗一次,抽干,得一次结晶。

（2）二次结晶
将上步一次母液加热蒸发至原体积的1/8,在搅拌下冷却至室温,抽滤晶体,得到黄色晶体(二次结晶)。此黄色晶体含Fe0.1%。得到的母液作废液处理。

（3）三次结晶
将二次结晶溶于80~12oml水中,冷却结晶,抽滤,得到白色结晶(三次结晶)。将三次结晶与一次结晶合并作下步重结晶,母液与上步母液合并作废液处理。

（4）重结晶
在结晶槽内,将1000g铝按矾加入1000ml水中,加热溶解,然后在搅拌下冷却至室温,抽滤结晶得白色晶体湿产品。将湿产品在90℃烘箱中烘干得铝钱矾产品。抽滤后的二次母液作为步溶解硫酸铝的溶解液循环使用。

（5）度液后处理
将废液在蒸发池内蒸发结晶,得到副产物铁铵矾(黄色晶体)。

图1为制备硫酸铝铵的实验流程图

图2为制备硫酸铝铵的反应式

2.利用乙磷铝废液中铵态氮代替固体硫酸铵生产硫酸铝铵

（1）方法一：在1000L反应釜中按液固质量比为(1.5～4.0)∶1的比例,投入250kg经过稀释的含氮乙磷铝废液,加100kg含铝水合氧化物固体,充分搅拌均匀,徐徐加入70kg的硫酸,至反应到终点,搅拌加入200kg含氮乙磷铝废液,至反应完全,继续保温0.5～2h。将物料放入结晶池中,冷却后脱水,得到符合国家标准的硫酸铝铵产品205kg。

（2）方法二：在1000L反应釜中,投入500L铝的硫酸盐溶液,加热蒸发至物料呈粘稠状时,搅拌条件下投入300kg含氮乙磷铝废液,继续搅拌至反应完全。保温0.5～2h,将物料放入结晶池中,冷却结晶后脱水,得到符合标准的硫酸铝铵产品340kg。

3.铝土矿酸解合成法。该法用硫酸分解铝矿石,用骨胶作沉淀剂,加入硫按,再经浓缩、结晶、分离、干燥等步骤制得成品。

4.氢氧化铝中和法。该法用硫酸中和氢氧化铝生成硫酸铝,再加入硫按,经浓缩、结晶脱水、干燥制得成品。

应用【1】【3】

硫酸铝铵主要用作工业净水絮凝剂,聚铝和铝化合物的原料中间体,造纸工业的上浆剂;染料工业的防染剂;玻璃工业的着色剂,食品工业的疏松剂等等,用途极为广泛。

食品级硫酸铝铵是硫酸铝的深加工产品,主要用于食品加工(作膨松剂、腌制剂)、饮用水净化、医药(作收敛剂、利尿剂、催吐剂及泻药)等。

用途

1.用作净水凝聚剂、印染媒染剂、制革铝鞣剂、纸张上浆剂、黄色玻璃着色剂、医药收敛剂及食品膨松剂等 

2.作净水剂和膨松剂，可代替钾明矾。我国规定可用于油炸食品、虾片、豆制品、发酵粉、威夫饼干、膨化食品和水产品，按生产需要适量使用，铝的残留量≤l00mg／kg。 

3.膨松剂；净水剂；护色剂(腌菜等)。在日本不得用于于豆酱。

4.因不含结晶水，能将混合型膨松剂中其他原料中的水分吸收而成为结晶水，以保持膨松剂质量。在水中的溶解速度和与碳酸氢钠的反应均甚缓慢，故可保持较长时间的产气效果。 

5.用于原水和地下水的净化以及工业用水处理。 

6.缓冲剂；中和剂；膨松剂；水质净化剂；腌菜及煮、炖食品的护色剂。

7.参考用量：腌茄子0.01%～0.1%(以Al计)，铵明矾中的铝和铁盐遇茄子的蓝色色素形成络盐而不褪色。

8.亦用于煮熟的红章鱼护色。甘薯泥加栗子的甜食、牛蒡丝加酱油加糖等用油炒的食品，在煮熬前在牛蒡丝或栗子中加入0.01%铵矾。系利用铵矾的收敛作用，改善咀嚼感。面包、糕饼类的膨松剂原料(酸性剂)，添加量为小麦粉的0.15%～0.5%。

主要参考资料

[1]陆建刚.重结晶法合成硫酸铝铵的研究[J].硫酸工业,1994(02):22-23.

[2]汪智渊,王利飞,杨红福.利用乙磷铝废液生产硫酸铝铵工艺研究[J].无机盐工业,2005(04):44-45.

[3]何朝晖,张景香.硫酸铝生产食品级硫酸铝铵新工艺[J].无机盐工业,2001(04):25-44+1.