铝矿石制备硫酸铝的生产工艺

摘要

铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，步骤如下：a)将糊状铝矿石粉与浓硫酸加入到反应釜中进行化学反应；b)将固液混合物排放至稀释罐中稀释、降温；c)将固液混合物输送到压滤机中压滤得到硫酸铝溶液；d)将硫酸铝溶液进行酸碱中和，即得液态硫酸铝产品；e)将硫酸铝溶液加温蒸发；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。其优点是：不使用现有的沉降法，而直接压滤固液混合物得到液态硫酸铝产品，它含水分少，蒸发时可节省大量热能，降低成本；工期为半小时，缩短生产周期，省力高效；还可直接压滤固液混合物，得到硫酸铝溶液；无需蒸发，将它直接输送至结晶钢带上风吹、水冷即可得固态硫酸铝。

权利要求

1.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，经过保温管道输送至保温输送泵；保温管道、保温输送泵保持在145 ～ 200℃的状态；

c) 由输送泵经保温管道将固液混合物输送到保温压滤机；保温管道、保温输送泵、保温压滤机保持在145 ～ 200℃的状态；保温管道、保温输送泵、保温压滤机在其内部通入蒸汽，或在其外部增设夹层进行加热保温，或在其外部使用电加热装置；

d) 经过保温压滤机压滤，排除废渣，得到温度在110 ～ 130℃的硫酸铝溶液；

e) 将压滤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。

2.根据权利要求1 所述的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：步骤b) 中，保温输送泵为保温双向离心泵；保温管道、保温输送泵保持在145 ～ 155℃的状态。

3.根据权利要求2 所述的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：步骤c) 中，保温管道、保温输送泵、保温压滤机保持在145 ～ 155℃的状态。

4.根据权利要求3 所述的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：步骤d) 中，得到的硫酸铝溶液温度为118℃。

5.根据权利要求1 至4 任一所述的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：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比为1 ∶ 1 ～ 0.8，进行充分搅拌后输送到反应釜中；按照与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。

6.根据权利要求5 所述的以铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：反应釜中的温度为145 ～ 155℃，压力为0.25 ～ 0.27MPa。

说明书

铝矿石制备硫酸铝的生产工艺

[0001] 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

[0002] 本发明属于无机化工材料制造技术领域，具体涉及铝矿石制备硫酸铝的生产工艺。

背景技术

[0003] 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

[0004] 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。

[0005] 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：

[0006] 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；

[0007] 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；

[0008] 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。

[0009] 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。

[0010] 优选的，步骤b)中，固液混合物的密度为1.35～1.45吨/立方米。

[0011] 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。

[0012] 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。

[0013] 优选的，反应釜中的温度为145～155℃，压力为0.25～0.35MPa。

[0014] 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：

[0015] 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；

[0016] 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℃；

[0017] 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；

[0018] 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；

[0019] e)将硫酸铝溶液加温蒸发到110～130℃；

[0020] 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。

[0021] 优选的，步骤b)中，保持稀释保温罐的温度在70～120℃；

[0022] 优选的，步骤c)中，所述输送泵可以为双向离心泵；稀释保温罐中的固液混合物温度在100～120℃；得到的硫酸铝溶液的温度为90～100℃。

[0023] 优选的，步骤e)中，硫酸铝溶液加温蒸发到118℃。

[0024] 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。

[0025] 优选的，反应釜中的温度为145～155℃，压力为0.25～0.35MPa。

[0026] 铝矿石制备硫酸铝的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

[0027] 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；

[0028] b)将反应釜中的固液混合物，经过保温管道输送至保温输送泵；保温管道、保温输送泵保持在80～200℃的状态；

[0029] c)由输送泵经保温管道将固液混合物输送到保温压滤机；保温管道、保温输送泵、保温压滤机保持在145～200℃的状态；

[0030] 保温管道、保温输送泵、保温压滤机在其内部通入蒸汽，或在其外部增设夹层进行加热保温，或在其外部使用电加热装置；

[0031] d)经过保温压滤机压滤，排除废渣，得到温度在110～130℃的硫酸铝溶液；

[0032] e)将压滤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。

[0033] 优选的，步骤b)中，保温输送泵为保温双向离心泵；保温管道、保温输送泵保持在145～155℃的状态。

[0034] 优选的，步骤c)中，保温管道、保温输送泵、保温压滤机保持在145～155℃的状态。

[0035] 优选的，步骤d)中，得到的硫酸铝溶液温度为118℃。

[0036] 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。

[0037] 优选的，反应釜中的温度为145～155℃，压力为0.25～0.27MPa。

[0038] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)不使用传统的沉降方式，而直接用压滤方式，将反应釜中的固液混合物经稀释罐、输送泵(可以为双向离心泵)输送到压滤机中，经压滤生产出液态硫酸铝产品，整个操作时间为半小时左右，大大缩短了生产周期，既节省了人力物力，又提高了生产效率；2)因所用的液态硫酸铝中含有少量水分，在蒸发过程中，节省了大量热能，降低了生产成本；3)直接用压滤方式，将反应釜中的固液混合物经保温输送泵、保温管道、保温压滤机，先得到硫酸铝溶液；无需进行蒸发，将处于高温的硫酸铝溶液直接输送至结晶钢带上，经风吹、水冷即可得到固态硫酸铝。这样，大大缩短了生产周期，既节省了人力物力，又提高了生产效率；节省了大量热能，降低了生产成本。

具体实施方式

[0039] 下面结合实施例，对本发明做进一步描述：

[0040] 实施例一

[0041] 一种以铝矿石制备液态硫酸铝的生产工艺，步骤为：将铝矿石使用粉碎机粉碎后，输送至储料仓，使用50～60目筛子进行筛选；将筛选好的颗粒度小于50～60目的铝矿石粉加入到盛水混合器中，其中的铝矿石粉与水按照质量百分比为1∶1～0.8的比例混合，进行充分搅拌混匀后输送到反应釜中；加入93～98％浓硫酸到反应釜中，其中，上述糊状铝矿石粉与浓硫酸的质量百分比为1∶1；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145～155℃，压力为0.25～0.27MPa；

[0042] 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1.30～1.35吨/立方米；使用双向离心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1.30～1.35吨/立方米；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。

[0043] 实施例二

[0044] 一种以铝矿石制备固态硫酸铝的生产工艺，步骤为：将铝矿石使用粉碎机粉碎后，