[發明專利]一種鉀明礬的生產方法

有效

• 申請號: 201410755808.0
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104477960A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張鳳瓊;侯春生;唐玲;唐淑娟;唐翔
• 申請（專利權）人: 興安宸億工貿有限公司;唐翔
• 主分類號: C01F7/76
• 分類號: C01F7/76
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種鉀明礬的生產方法，具體地說，是指由工業下腳料——廢鋁渣制備鉀明礬的方法，屬于化工技術領域。

背景技術

鉀明礬，即十二水合硫酸鋁鉀，又名白礬、明礬、鉀鋁礬、鉀明礬，是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽，化學式為KAl(SO₄)₂·12H₂O。硫酸鋁鉀為無色結晶或粉末，無氣味，微甜而有澀味，有收斂性；在干燥空氣中風化失去結晶水，在潮濕空氣中溶化淌水；易溶于甘油，能溶于水，水溶液呈酸性反應，水解后有氫氧化鋁膠狀物沉淀；在200℃時12個結晶水完全失去，更高溫度分解出三氧化硫。

鉀明礬性味酸澀，寒，有毒，故有抗菌作用、收斂作用等，可用做中藥，還可用于制備鋁鹽、發酵粉、油漆、鞣料、澄清劑、媒染劑、造紙、防水劑等，還可用于食品添加劑。

目前鉀明礬的生產方法主要有天然明礬石加工法、鋁礬土礦法和氫氧化鋁法，具體為：

(1)天然明礬石加工法：將明礬石破碎、經焙燒、脫水、風化、蒸汽浸取、沉降、結晶、粉碎，制得硫酸鋁鉀成品；

(2)鋁礬土礦法：用硫酸分解鋁礬土礦生成硫酸鋁溶液，再加硫酸鉀反應，經過濾、結晶、離心脫水、干燥制得硫酸鋁鉀產品；

(3)氫氧化鋁法：將氫氧化鋁溶于硫酸，再加入計量的硫酸鉀溶液加熱反應、經過濾、濃縮、結晶、離心分離、干燥、制得硫酸鋁鉀成品。

上述3種生產方法，方法(1)生產周期長、產率低、能耗高，并且隨著天然明礬石礦藏的不斷開采，資源越來越少，開采成本也不斷增加，生產成本也非常高；方法(2)因為大部分企業都采用鋁礬土長年生產，導致我國目前鋁礬土原料減少，原料質量普遍下降，而且生產過程中，會產生大量的酸性廢渣廢水，耗費大量的人力物力，導致產品的生產成本高，勞動強度大；方法(3)因為所用氫氧化鋁原料價格較高，導致生產成本增加，效益低，僅有少數廠家采用此法。

廢鋁渣是鋁材加工前處理過程中產生的固體廢物，我國每年都要產生數千噸的廢鋁渣。廢鋁渣雖然經過濃縮，但含水率仍然很高，不僅占用大量的場地，而且其滲出液還會污染地下水體，對環境造成危害。廢鋁渣中含有大量的有效成分——氧化鋁，是很好的工業原料來源。目前用于煉鋁的高品質鋁土礦、高嶺土等礦物資源相對短缺，而且這類礦物資源存在著冶煉困難、溶出率低、能耗高的弊端；而含鋁廢渣，特別是鋁材加工產生的廢鋁渣不存在溶出困難的問題，而且原料來源為廢物，既可省去原料成本，又可省去廢物處置費用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術不足，提供一種由工業下腳料——鋁渣制備鉀明礬的生產方法，本方法工藝簡單、成本低廉、易于大規模工業化應用。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種鉀明礬的生產方法，包括如下工藝步驟：

(1)制漿工序：取廢鋁渣原料，粉碎后，加水攪拌，制得鋁渣漿液；

(2)硫酸鋁粗液制備工序：先將步驟(1)制得的鋁渣漿液泵入到反應釜中，再將已泵入高位桶的濃硫酸加入到反應釜中，密閉反應釜，攪拌，當反應釜內壓力為0.3～0.4MPa時，停止攪拌，靜置，制得硫酸鋁粗液；當反應釜內壓力為0.1MPa時，將制得的硫酸鋁粗液出料至沉降桶；

(3)硫酸鋁粗液沉降分離工序：

a、在沉降桶底部通入壓縮空氣，將硫酸鋁粗液和洗滌底渣所得洗滌液的混合液吹至沸騰后，加入高分子絮凝劑至所述混合液產生礬花，調節pH值范圍在1.5～2.5，靜置，得到上清液和底渣；

b、將上清液送至壓濾機，壓濾后，得到濾液和濾餅；濾液送至儲存罐，即為硫酸鋁母液；濾餅送至水泥廠做下腳料；用清水沖洗壓濾機的濾布，得到清洗液；

c、將底渣用步驟b所得清洗液和從冷卻結晶工序所得結晶母液洗滌，得到洗滌液，送至下級沉降桶；

(4)硫酸鋁鉀粗液制備工序：將步驟(3)所得硫酸鋁母液，送至硫酸鋁鉀反應濃縮罐中，加熱，并按比例加入硫酸鉀，攪拌，當硫酸鉀完全溶解后，停止攪拌，即得硫酸鋁鉀粗液；

(5)冷卻結晶工序：將步驟(4)所得硫酸鋁鉀粗液，送至結晶池，自然冷卻晾干，即得硫酸鋁鉀晶體和結晶母液；將所得結晶母液，返回步驟(3)，作為底渣的洗滌用水；

(6)水洗、晾干、包裝工序：將步驟(5)所得硫酸鋁鉀晶體，用水洗去雜質，再自然晾干，包裝，即得鉀明礬成品；水洗液加石灰中和后，作為廠區綠化用水。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。