硫酸铝除铁研究概述
聚合硫酸铝铁
聚合硫酸铝铁简介聚合硫酸铝铁，又被称为聚合硫酸铝铁(PASF)，是一种重要的水处理剂，广泛应用于工业和家庭水处理领域。
它是由聚合氯化铝和聚合硫酸铁混合而成的复合水处理剂，具有优异的絮凝和沉淀性能。
本文将介绍PASF的组成、特性及应用。
组成PASF主要由聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PAFS）组成。
聚合氯化铝是一种无色或淡黄色的液体，其化学式为Aln(OH)mCl(3n-m)，其中n和m分别表示聚合度。
聚合硫酸铁是一种黑褐色的液体，其化学式为Fe2(SO4)3。
特性1.良好的絮凝性能：PASF具有良好的絮凝性能，能够有效聚集水中的悬浮固体和浑浊物质。
它能够快速形成致密的絮凝物，加快悬浮物的沉降速度，提高水的澄清度。
2.强大的沉淀能力：PASF的沉淀能力较强，能够迅速沉淀有害物质，如重金属离子、有机物、色素等。
它能够将这些有害物质牢固地固定在沉淀物中，减少对水体的污染，并避免二次污染的发生。
3.宽泛的pH适应性：PASF适用于不同pH值的水体处理。
它能够在酸性、中性和碱性条件下都保持较好的絮凝和沉淀效果，适用范围广。
4.良好的适应性：PASF能够适应不同水质的处理，包括地表水、地下水和循环水等。
它能够处理高浊度、高硬度和高碱度的水体，具有较强的适应能力。
应用PASF广泛应用于工业和家庭水处理领域，主要包括以下方面：1.工业废水处理：PASF可以有效去除工业废水中的悬浮固体、油脂、重金属离子等有害物质，提高废水的水质。
它被广泛应用于石油化工、电力、冶金、制药等行业的废水处理中。
2.自来水净化：PASF可以将自来水中的悬浮物、细菌、病毒等有害物质去除，提高自来水的水质。
它可以用于城市自来水厂以及家庭自来水净化设备中。
3.游泳池水处理：PASF能够快速去除游泳池水中的浑浊物质和有机物，保持水体的清澈和卫生。
它可以确保游泳池水的质量，并减少对游泳者健康的影响。
4.循环水处理：PASF可以将循环水中的悬浮物、藻类等有害物质去除，保持循环水系统的清洁和稳定运行。
硫酸铝的合成及其应用
硫酸铝的合成及其应用硫酸铝是一种非常重要的化学品，在工业生产中有着广泛的应用。
它主要是通过一系列化学反应来合成的，同时也可以使用不同的方法来制备出不同形式的硫酸铝，下面我们来详细探讨一下硫酸铝的合成及其应用。
一、硫酸铝的合成方法1.硫酸铝的常规制备方法硫酸铝的常规制备方法是将纯净的铝粉与硫酸在温和的条件下反应，反应产物为硫酸铝（Al2(SO4)3）和产生的氧气。
Al + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2↑这种方法是最简单的合成方法，但是在实际应用中，这种方法的反应速率比较慢，需要一定时间的反应才能产生充分的反应产物。
2.氧气化合物法氧气化合物法，是指将铝与硫酸溶液以氧气为氧化剂反应，反应产物同样为硫酸铝。
4 Al + 3O2 + 6 H2SO4 = 2 Al2(SO4)3 + 6 H2O这种方法制备的硫酸铝，质量较高，可以达到工业级别。
但是如果需要大规模应用，这种方法的投资成本可能会比较高。
3.硫酸氨法硫酸铝的合成还可以使用硫酸铵和铝粉反应的方法。
在该方法中，需要将铝放置在硫酸铵中长时间的浸泡中，让铝和硫酸铵反应产生氨和铝酸铵，然后将产生的铝酸铵和硫酸反应，从而生成硫酸铝（NH4）2SO4(aq) + 2Al(s) + 3H2O(l) = Al2(SO4)3(aq) + 2NH3(g) + 3H2(g)这种方法的反应速度较慢，需要长时间的反应。
二、硫酸铝的应用1.净化水质硫酸铝可以用作净化水质的一种化学剂，它能够迅速地使水中的固体颗粒沉淀，促进污水处理过程中的沉淀作用。
同时硫酸铝还能够将水中的铁和锰等离子体转移成碳酸盐，也可通过适当反应得到氢氧化铝等助剂对于水质净化具有较好的辅助作用。
2.制备化学品硫酸铝是一种非常优良的胶固化剂，它能够与各种的确胶结剂迅速反应，从而形成坚硬的物质。
同时硫酸铝也可以用来制备出一些采用硫酸铝作为原材料的化学制品，如水杨酸铝、酒石酸铝等。
3.其它应用硫酸铝还可以在纸浆生产过程中被用作清洁剂、防火剂，在陶瓷生产过程中也可以作为釉料的生产原料，其应用领域是十分广泛的。
硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究
硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究第23卷第6期2007年12月分子科学JOURNALOFMOU'l『I^R~AENCEV01.23No.6December200r7[文章编号】lOOO-9O35(9.oo7)o6-o38o-o5硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究吴艳,李来时,翟玉春(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)[摘要]针对酸法制备氧化铝过程中A12(SO4)3?181-120焙烧分解工艺,通过TG-DTA曲线,研究其分解行为和分解过程的动力学.结果表明:AI2(SO4)3?18H20的脱水分解过程分两步进行,首先脱掉l5个层间水,其次脱掉3个结构水;分解过程一步完成.利用Doyle.Ozawa微分法和Kissinger积分法计算出各吸热峰反应的活化能,指前因子,得到A12(so4)3?18H20分解反应的速率方程.[关键词]铝土矿;硫酸铝晶体;动力学;热分解;TG-DTA[中图分类号]O614[学科代码]150?15[文献标识码]A我国高铝含量的铝土矿资源缺乏,而含硅高的中低品位铝土矿和其他含硅高的铝资源如粉煤灰,高岭土,煤矿石,黏土等原料储量丰富.因此,高效利用高硅含铝资源制备氧化铝已成为当前和今后一段时问研究的热点.采用硫酸与高硅低品位铝矿物反应制备硫酸铝,再将硫酸铝加热分解制备氧化铝,产生的so3经吸收制备硫酸,实现硫酸的循环利用,物料中的二氧化硅制成白炭黑,是一个新研究成功的铝硅资源综合利用的绿色工艺流程【l-3J.而该工艺的中间产物A12(so4)3?18H20的脱水和热分解是至关重要的一环.因此,研究A12(so4)?18I-I2O的脱水和热分解的动力学具有重要的理论和实际意义.本文首先利用中,低品位铝土矿酸法制备出硫酸铝晶体,硫酸铝晶体焙烧分解制备氧化铝.分析焙烧前后的物质,根据其热分解过程的TG-DTA曲线,研究其分解过程及动力学,利用Doyle.Ozawa积分法和Kissinger微分法求出反应的活化能,指前因子A,反应级数n以及确定分解过程的速率方程,并根据热分解过程中物质形态的变化分析了结晶水的性质.1实验1-1铝土矿酸法制备结晶硫酸铝1.1.1实验原料低品位铝土矿其铝硅比为4,主要化学成分见表1.硫酸浓度为98%(分析纯).表1铝土矿的主要成分%1.1.2实验方法将铝土矿细磨除铁后,在240oC与98%的浓硫酸反应1h,降温到100oC左右,加水溶出过滤,得硫收稿日期:2007-07.10基金项目:国家科技部"973"计划项目(GI99X)46904).联系人简介:翟玉春(1946-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事材料化学及冶金物理化学研究Bman:wl】a帕l26.o0IIl第6期吴艳,等:硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究38l酸铝溶液.在llOoC蒸发滤液结晶提纯得高纯的硫酸铝晶体.过滤后65℃烘干.经XDR分析物相,x一荧光仪分析铝,硫含量,热重法分析其结晶水个数,证实确系Al2(So4)3?18H20.1.2结晶硫酸铝的'rGDTA实验原料为自制的Al2(so4)3?l8H2O.所用仪器为SDT2960SimuhaneousDSC—TGA(美国TAInstruments,差热一热重联用分析仪).取l0左右的Al2(SO4)3?18H20放人坩锅内,在氩气流量为100mL?minI1的动态气氛中,取温度范围为298K～l373K,在升温速率分别为l0,l5,2JD和25K?min.1下进行热重.差热分析.在700K下,取样进行XRD分析.2结果与讨论2.1酸法制备的(S()4)3?18H2o的组成对酸法得到的产品进行了XRD分析,结果见图1,通过对产品的化学分析,计算得到Al2(so4)3?18H20中的组成元素的质量分数,实验数据和理论数据见表2.根据数据可推算出结晶水的数量为l8.2.2(S()4)3?18H2o热分解过程分析表2硫酸铝晶体产品的组成%AI2(804)3?18H20的DTA和Tc曲线见图2和图 3.从图2和图3可见AI2(S04)3?18n20的热分解过程有3步,其中脱水过程是分两阶段进行的.第1步从360K到523K,失重率为40.5%,失去l5个水分子,对应DTA曲线峰顶温度为400K的吸热峰.第2步从553K到687K,失重率为8.1%,失去3个水分子,对应DTA曲线峰顶温度为600K的吸热峰.第3步从1043K到1393K,失重率为36%,失去3个so3分子,对应DTA曲线峰顶温度为l130K的吸热峰,残余物主要为AhO3.推导热分解过程如下(]:第l步:AI2(SO4)3?18H2O—AJ2(SO4)3?18H20+15H20t,第2步:AI2(SO4)3'18H20"--*"A12(SO4)3+3H20t,第3步:A12(,~)4)3---*AI203+3SO3t.\强2OO0o18O0o16O0014O0o12O0olOOoo8oo06Ooo4Ooo2O0o20/(.)0.0.一0.bo—O..o..o.\.o.《.o..o.-0.图1磺馓铝晶体产品XRD图图2温度/K不同升温速率下Al2(So1)3?堪.图3脱水分解的DTA曲线不同升温速率下AI2(SO4h"tSt~O脱水分解的TG曲线取700K下的焙烧产物进行XRD分析,结果见图4.分析结果表明证实当温度升到700K时,A12(SO4)3.18H20的结晶水已经全部脱掉变成Ah(S04)3.取l130K下的分解产物进行XRD分析,结果见图5.由图5可见,l130K下分解形成了y—Al2o3和无定型结构的微晶.382分子科学第23卷—A12(so.)3-Ll砧一一LL2口/(')图4700K下焙烧产物的XRD图2.3mz(so4)3?18HzO热分解过程动力学2.3.1Doyle—Ozawa积分法图51130K焙烧产物XRD图考虑到口<0.1和a>O.9时,反应处于诱导期和末期,不能全面反映反应的真实状态,从而给机理函数的判定带来不确定性,所以转化率a选择在0.1～O.9之间[,根据不同转化率下的温度,得到拟合后的1/T.k曲线,见图6—8.由图计算得到水合硫酸铝第1峰脱水过程的活化能为99.38kJ/mol,第2峰脱水过程的活化能208.78kJ/mol,第3峰分解过程的活化能为330.92kJ/mo1.从图6—8可以看到,随着物体失重率的变化,活化能也不断变化,从数学处理过程来看,活化能随反应进程而变化这一现象似乎动摇了各种数学处理方法的一个假定,即活化能为一定值,因为只有在这一前提下,前面数学方法的推导才是正确的.对于硫酸铝的分解反应,Arrhenius方程在这里已经失去了本来所蕴含的物理意义,而只是一个纯经验的数学表达式,这样也决定了通过热重实验以及相应的数学处理得到的并不是分解反应的本征活化能,而只是硫酸铝分解反应的表观活化能【10-11J.3.33.23.13.Oq2?9bo2.82.72.62.52.4图6Doyle-Ozawa法第1吸热峰活化能的图7Doyle-Ozawa法第2吸热峰活化能的lg卢一1/T关系图lg一1/T关系图2.3.2Kissinger微分法Kissinger法计算得到的拟合结果见图9.根据直线的斜率和截距求得活化能,反应级数和频率因子,结果见表3.对活化能的计算,Doyle.Ozawa积分法和Kissinger微分法得到的数值相差较小,说明这两种方法得到的动力学参数是可靠的.表3Doyle-Ozawa法和Kisser法得到的动力学参数第6期吴艳,等:硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究3830.8550.8700.8850.9000.915了''X103图8Doyle-Ozawa法第3吸热峰活化能的图9Ki~ngel-法得到的3个吸热峰活化能的l-IYT关系图1/T-in(M砟)关系图表观活化能的平均值为第1峰:E=94.715kJ/tool,第2峰:E=200.58kJ/mol;第3峰:E:318.16kJ/mo1.根据公式(10)和以上动力学参数,结晶硫酸铝脱水分解速率方程为第1吸热峰61×108e-(1一)5,U'第2吸热峰Tda:1,06×l06e-n—a),Q'第3吸热峰挈:4.30×10oe-(1一a)"1.QDoyle—Ozawa积分方程求解动力学参数时不涉及机理函数的选择,所以结果较为合理,因而用Doyle—Ozawa法得到的活化能值验证Kissinger法求得的结果,两者结合确定反应的速率方程具有可靠性【l2J.2.4硫酸铝脱水过程中的熔点变化通过观察AI2(so4)3?18H20的热分解过程,发现在第一步脱水分解初期,9o℃左右,水合硫酸铝局部开始熔化,达到110oC时,水合硫酸铝全部熔化,TG曲线显示此时脱水速度较快,而DTA曲线上此阶段的热效应较大,也是由于脱水吸热和熔化吸热叠加在了一起.当温度达到250℃以上时,失去一定量的结晶水后,局部开始变成干态硫酸铝晶体,至第二步脱水开始时,才全部变成干态硫酸铝晶体.熔化态的消失说明水合硫酸铝在第1步脱水和第2步脱水之间发生了结构转变,而引起熔点升高,同时说明水合硫酸铝中l8个结晶水并不是相同的,首先脱掉的15个结晶水属于层间水,而后3个结晶水属于结构水.相对于层间水而言,结构水较难脱去,因而脱水反应活化能增大,脱水温度升高. 3结论(1)AI2(SO4)3?18H20的焙烧分解过程中,其脱水是分两步进行的,分解过程是一步完成的.其反应方程式如下:第1步AI2(SO4)3?18H2O—Aj2(SO4)3?18H20+15H20t,第2步AI2(SO4)3?18H2O—AI2(SO4)3+3H20t,第3步384分子科学第23卷AI2(SO4)3"--*AI203+3S03t.(2)利用Doyle—Ozawa法和Kissinger法分别计算出反应的活化能,指前因子,确定3个吸热峰的反应速率方程;第1吸热峰挚:2.61×l0se-(1一口)5,dt'第2吸热峰.挚:2.61×101%-(1一)dt'第3吸热峰挚:4.30×lOIOe-(1一口)¨1.dt'(3)结晶硫酸铝中的结晶水性质不完全相同,第一步脱掉的15个结晶水为层间水,第二步脱掉的3个结晶水为结构水.[参考文献]顾松青.[J].中国有色金属,2004,14(5):92.97.钮因健.[J].轻金属,2OO3,3:3.8.翟玉春,吴艳,李来时.一种由低铝硅比的含铝矿物制备氧化铝的方法:巾国,200710010917[P].2O07.胡荣祖,史启祯.热分析动力学[M].北京:科学出版社,2001:95.1l7.李余增.热分析[M].北京:清华大学出版社,1987:183.210. BARBARAMALECKA,EWADROZDZ—CIESLA,ANDl口MAl~~KI.【JJ.ThermochimiCaActa.2OO4.423(1):l3一l8.YUELIN—HAI,J]I.[J].物理化学,2005,21(7):752-757.方正东,汪敦佳.[J].无机化学,2O05,21(11):1682—1686.张伟南,袁誉洪,李丽清.[J].物理化学,2004,20(1):33.37.郑瑛,池保华,王保文.[J].煤炭转化,.2O06,29(4)34-37.CHENGYA.【JJ.Cl1ineseJournalofInorganicChemistry,2OO6,22(2):287—292.刘振海.热分析导论[M].北京:化学工业出版社,1991:100-110. ThermalbehavioranddecompositionkineticsofAI2(S04)3?18II2OWUYah,UI_ai—shi,ZHAIYu—chun(SchoolofMatefi~sandMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China) Abstract:AsthepartoftheprocessofthedirectacidleachOilpreparationofalumina.thethermalbehaviorandde—compositionkineticsofAI2(SO4)3'18H20werestudiedbyTG-DTA.卟eresultsshowthattherearetwoprocessinthedehydrationoftheAl2(504)3'18H20.Theinterbeddedwaterwasbrekeawayprimarily,th enthestructuralwaterwasbrokeaway.TwoequationsofDoyle—OzawaandKissingerweFeusedtocalculatethekinetics~tersofthe decompositionoftheAl2(SO~)3.18H20.Kineticsrateequationsofeachendothermicpeako faluminiumsulphatede—compoundprocesswereobtainedwithDoyle—OzawamethodandKissingermethod. Keywords:bauxite;AI2(SO4)3?18H2O;kinetics;thermaldecomposition;TG-DTA…'呈…。
硫酸提取煤矸石中氧化铝的研究
硫酸提取煤矸石中氧化铝的研究绪论煤矸石是煤炭开采、洗选过程中产生的废弃物，也是现阶段我国排放量最大的工业固体废弃物之一，被视为气、液、固三害俱全的“工业废料”。
目前，我国煤矸石堆积总量已超过40亿t，形成矸石山1500多座，而且仍在逐年增长。
大量堆积的煤矸石不仅污染水质和大气，还占用了越来越多的耕地，对生态和环境构成了双重破坏。
现阶段，煤矸石主要用来制砖，生产水泥，有的直接用于填埋，占煤矸石平均质量分数25%左右的氧化铝资源却没有得到合理的利用。
因此对煤矸石有用元素的提取及综合利用，将能在资源节约，环境保护，节能减排和增收节支方面产生显著的社会，经济和环境效益。
1 煤矸石的前期研究按国家标准GB/T 1574-2007煤灰成分分析方法分析煤矸石主要组分的含量其结果如下表：煤矸石经高温煅烧后，颜色为灰白色。
以下为原料和几个煅烧温度下的衍射图图1 煤矸石的原料衍射图图2 750℃煅烧后的煤矸石的衍射图图3 850℃煅烧后的煤矸石的衍射图图4 1050℃煅烧后的煤矸石的衍射图由图1可以看出煤矸石原料中各个晶型都比较稳定，主要是高岭石和石英两种晶体，不具备反应活性，750℃煅烧后的煤矸石出现馒头峰，峰型开始变多，这说明高岭石已经分解，具有了反应活性，1050℃煅烧后从衍射图上可以看出有强度很弱的莫来石特征峰，说明此时已有少量的莫来石结晶析出。
破碎粉磨过的煤矸石通过高温煅烧会使其表面微观结构发生变化，会使结构膨胀，微孔增多，表现出良好的化学活性。
其中的32O Al 可以酸浸出来 经过暑假所做的正交实验和单因素实验得到了氧化铝溶出的最优条件： 实验条件 在最优条件下反应32O Al 的溶出率可以达到81%，再加入第一次加入酸量的一半来与过滤后的滤饼反应，即煤矸石经过两级反应，32O Al 的溶出率可以达到91%。
这说明煤矸石中绝大多数的氧化铝是可以通过酸浸这种方法来实现溶出的 。
2．考察反应中脱铁我们把酸浸分为两步，先用硫酸按上述最优条件反应，然后滤液再加煤矸石进行脱铁吸附。
粉煤灰酸法提取氧化铝过程除铁技术研究进展辛沙
粉煤灰酸法提取氧化铝过程除铁技术研究进展辛沙发布时间：2021-09-10T08:50:00.751Z 来源：《防护工程》2021年16期作者：辛沙[导读] 开发粉煤灰提取氧化铝技术既能解决粉煤灰对环境的污染问题又能降低中国对铝土矿石的进口依赖程度。
对目前工业生产中主要的几种粉煤灰制备氧化铝工艺技术及研究如酸法、碱法、酸碱联合以及铵法进行综述，剖析其在能耗、设备成本、工艺复杂程度，稳定性等方面的优缺点并对其产业化发展前景作出展望。
辛沙神华准能氧化铝中试厂内蒙古鄂尔多斯 010300摘要：开发粉煤灰提取氧化铝技术既能解决粉煤灰对环境的污染问题又能降低中国对铝土矿石的进口依赖程度。
对目前工业生产中主要的几种粉煤灰制备氧化铝工艺技术及研究如酸法、碱法、酸碱联合以及铵法进行综述，剖析其在能耗、设备成本、工艺复杂程度，稳定性等方面的优缺点并对其产业化发展前景作出展望。
关键词：粉煤灰；酸法提取；氧化铝；除铁技术引言粉煤灰是煤炭燃烧后产生的飞灰及炉渣，主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO等组成。
一般将氧化铝含量高于30%的粉煤灰称为高铝粉煤灰。
当今社会，铝及铝合金用途广泛，其应用率仅次于钢材，为使用的第二大金属。
铝土矿是生产金属铝的最佳原料，但是我国铝土矿资源稀少、矿石质量差，所以目前主要依赖进口。
粉煤灰是产量巨大的固体废弃物，部分地区高铝粉煤灰中Al2O3含量在45%~70%之间，相当于中低品位矿石中Al2O3含量，因此，从粉煤灰中提取氧化铝不仅可以“变废为宝”，还可以减少土地占用情况、保护生态环境，同时实现铝行业可持续发展。
1粉煤灰提取Al2O3的工艺鉴于粉煤灰中丰富的氧化铝资源，粉煤灰被认为是铝土矿的替代品。
随着人们环保意识的增强以及铝土资源的稀缺，利用粉煤灰提取氧化铝已经进行众多研究。
相比于国外早在1950年左右已开始研究从粉煤灰中提取氧化铝，国内在20世纪80年代才取得长足进步。
由于铝是两性金属，因此从粉煤灰中提取氧化铝的方法主要有酸法、碱法。
纯化硫酸铝
纯化硫酸铝1. 硫酸铝的概述硫酸铝（Aluminium sulfate）是一种无机化合物，化学式为Al2(SO4)3。
它是一种白色结晶固体，可溶于水，并具有较强的酸性。
硫酸铝是一种重要的工业化学品，在许多领域都有广泛的应用，如水处理、纸张工业、医药和建筑材料等。
然而，由于硫酸铝在生产过程中常常伴随着杂质的存在，因此需要进行纯化处理，以提高其纯度和质量。
2. 硫酸铝的纯化方法硫酸铝的纯化方法主要包括结晶、沉淀和过滤等步骤。
2.1 结晶结晶是将溶液中的固体物质以晶体形式析出的过程。
在硫酸铝的纯化过程中，可以通过结晶来去除其中的杂质。
将含有硫酸铝溶液加热至适当温度，并搅拌均匀。
然后逐渐降低温度，使溶液中的硫酸铝结晶析出。
通过控制温度和搅拌速度，可以控制结晶的大小和纯度。
2.2 沉淀沉淀是将溶液中的固体物质以颗粒状沉降的过程。
在硫酸铝的纯化过程中，可以通过沉淀来去除其中的杂质。
在含有硫酸铝溶液中加入适量的沉淀剂，如氢氧化钠（NaOH）。
沉淀剂与溶液中的杂质反应生成不溶性物质，并形成沉淀。
然后通过离心或过滤等方法，将沉淀分离出来，并洗涤以去除残留的杂质。
2.3 过滤过滤是将固体颗粒从溶液中分离出来的过程。
在硫酸铝的纯化过程中，可以通过过滤来去除其中的杂质。
将含有硫酸铝溶液倒入过滤器中，使固体颗粒留在过滤器上，而溶液则通过过滤器流出。
然后用适量的洗涤液冲洗过滤器上的固体颗粒，以去除残留的杂质。
将过滤得到的纯净硫酸铝收集起来。
3. 硫酸铝的应用纯化后的硫酸铝具有更高的纯度和质量，因此在许多领域都有广泛的应用。
3.1 水处理硫酸铝可用作水处理剂，用于净化和混凝水中的悬浮物和污染物。
它可以与水中的杂质反应生成沉淀物，并将其从水中分离出来，从而提高水的清洁度。
3.2 纸张工业硫酸铝可用作纸张工业中的着色剂和胶凝剂。
它可以改善纸张的强度和光泽，并增加其吸墨性能。
硫酸铝还可以调节纸张的pH值，以提高其稳定性和耐久性。
3.3 医药硫酸铝可用作一些药物配方中的成分，如止血剂、消炎药和抗菌剂等。
一种主要用于印染行业污水处置絮凝剂—硫酸铝铁的制备方法
一种主要用于印染行业污水处置絮凝剂—硫酸铝铁的制备方法发布时间：2021-03-11T09:51:37.867Z 来源：《科学与技术》2020年30期作者：张作勇[导读] 钛白粉行业在生产过程中都会产生大量的废硫酸，常规的用石灰中和处置方法不仅浪费了废酸中的铁元素张作勇徐州美利圆环保科技有限公司 221000摘要：钛白粉行业在生产过程中都会产生大量的废硫酸，常规的用石灰中和处置方法不仅浪费了废酸中的铁元素，并且产生了大量的固体废物，增加社会环境压力。
本文主要介绍利用该类废酸和含铝污泥制备新型絮凝剂—硫酸铝铁的工艺方法。
关键词：废硫酸、硫酸铝铁、印染污水处理1.前言钛白粉行业在生产过程中都会产生大量的废硫酸，一个工厂一般年产量为十多万吨，更有厂家达到数十万吨之多。
给企业带来很大的经济负担和环保的压力。
常规的用石灰中和的处置方法既浪费了资源（废酸中的铁元素白白浪费），并且产生了大量的固体废物，增加了社会固废处置负担，更有甚者造成了环境污染。
为此，我司积极开发该废酸利用技术，近期针对印染行业开发的硫酸铝铁产品不仅生产成本极低，并且有着很好的处理效果。
本文将针对生产工艺、注意事项及应用效果逐一介绍，希望对广大同行业能有一定的借鉴价值。
2.主要原料（1）废硫酸：徐州钛白化工有限公司，酸度：23%左右，铁含量：4%左右；（2）含铝污泥：徐州华昌铝材制品有限公司，氧化铝含量：38%左右；（3）七水硫酸亚铁：徐州徐州钛白化工有限公司，亚铁含量：18.5%左右。
3.生产工艺硫酸铝铁可以理解为硫酸铝和硫酸铁的混合物，如果先加入含铝污泥反应，反应半成品中肯定会被引入大量氯离子，而氯离子对不锈钢设备具有严重腐蚀性，阻碍了后续氧化亚铁工艺的进行，所以只能先将废硫酸中的亚铁氧化为三价铁，氧化结束后再加入铝泥消耗废酸酸度。
涉及主要化学反应：（1）4FeSO4 + O? +2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H?O；（2）2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H?O. （1）投废硫酸20吨、七水硫酸亚铁1吨至溶解池，溶解搅拌后10分钟后泵入聚合硫酸铁反应釜，投加少量催化剂、氧化剂开始反应；（2）观察反应压力曲线变化，严格控制催化剂投加量，预计反应已完成约80%时停止投加催化剂，继续投加氧化剂，待釜内压力升高后没有明显降低迹象且曲线基本平稳后，再循环10分钟方可出料；（3）将半成品转入下一道工序放应池，投加1.5吨含铝污泥，加热至80度左右，反应1个小时左右，反应结束；（4）经过压滤机压滤去渣，检测，复配成标准产品后转入成品罐待发货；4.产品特性产品为黑褐色，由于所用原料均为废料，主要成分含量有一定波动，我司产品主要成分平均含量：铁含量约5.8-6.2%（其中二价铁含量0.5-1%），氧化铝含量约2-2.5%，硫酸酸度约1.5-2.0%。
硫酸铝与聚合硫酸铁联用去除针杆藻的研究
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胶体可以较好脱稳，形成的矾花比较密实。由此表 2. 4 生产性试验效果
明，使用阳离子混凝剂 AS 可强化对针杆藻胶体的
根据强化混凝的搅拌试验结果，在 C 水厂进行
脱稳效果。由于原水浊度低，而铝盐混凝剂形成的 生产试验，在反应池前投加 AS 约 20 mg / L，在反应
沉后水浊 度 / NTU
藻 / （ 104 cell·L － 1 ）
针杆藻去 除率 /%
1． 86
86． 2
46． 1
1． 36
82． 9
48． 1
0． 87
81． 6
49． 0
2. 3 AS 与 PFS 联用对针杆藻的去除效果 AS 与 PFS 联用时，不同投药量下对针杆藻的去
除效果见表 2。
表 2 AS 与 PFS 联用对针杆藻的去除效果 Tab． 2 Ｒemoval of Synedra acus by co-dosing AS and PFS
滤池运行 周期 /h
6． 5 6． 6 6． 8
采用 AS 与 PFS 联用强化混凝的方案，可延长 滤池运行周期至 6 h 以上，有效改善对针杆藻的去 除效果。该方法在 A 水厂与 D 水厂进行应用，也取 得了相同的效果。
藻类在光合作用下通常会引起水中 pH 值的升 高和溶解氧浓度的增加，但 AS 与 PFS 联用后，pH 值的降低幅度较大，达到 0． 7，混凝剂投加量应保证 pH 值的降低在水质标准规定范围内。另外，复合投 加传统混凝剂［2 ～ 4］，能够在一定程度上取代预加氯 的助凝脱浊功能，减少氧化剂投加量，以减少卤代有 机物的形成，提高供水水质的化学安全性。
项
目
（
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２ ２ 亚 铁 氰 化 钾 和 铁 氰 化 钾 沉 淀 法 ．
Ｆ 抖和 ［ ｅ Ｃ 能 生 成 蓝 色沉 淀 ， 普 鲁 ｅ － （ Ｎ）］一 Ｆ 为 士 兰 。 ｅ 和Ｅ ｅ Ｃ 。 能生成 蓝色沉淀 ， Ｆ Ｆ （ Ｎ） 一 ］ 为腾 氏
内 蒙 古 石 油 化 工
２１ ００年第 ２ 期
硫酸铝除铁研究概述
王 彩 华 ， 玉 民 崔
（ 阳师 范 学 院 化 学 化工 学 院 ． 徽 阜 阳 阜 安 ２ ６４ ） ３ ０ １
摘 要： 概述 了硫 酸铝 除铁 的主要 方 法， 主要有 重结 晶法、 沉淀 法和有机 物萃取 法等 。 关键 词 ： 酸铝 ； 硫 除铁 ； 结 晶； 重 沉淀 ； 萃取 中图分 类号 ： ８ １ ０ ２ ５ ＴＦ ２ ． ３ ． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ Ｏ ０ 一 ｏ ３ — Ｏ Ａ １ ０ － ９ １ ２ １ ）２ ０ Ｏ ２
至 ４ ～ ５ ℃ ， 续 反 应 ０ ５ １ ０ 即可 ， 得 即为 沉 ０ ０ 继 ． ～ ．ｈ 所 淀剂 。 称 取制备好 的硫 酸铝 ｌ Ｏ Ｏ ｇ溶 于 １ Ｏ １０ 水 ３ ～ ５ｍｌ 中， 在室 温下 ， 入沉 淀剂 ４ ｇ 搅 拌 均匀 ， 加 ～６ ， 即有棕
反应结束 时 ， 反应液 中游离 酸少 于 ０ １ 。放人 ． 钢 带冷凝结 晶器 中冷 却结 晶即 为工业硫 酸铝［ 。 ‘ ］ 将 工业 硫 酸铝 在 硫酸 性 溶 液 中 ， 系点选 择 在 体 Ａｌ Ｓ 。 ｚ Ｏ ）一Ｈ２Ｏ 一 Ｈ ０ 三 元 相 图 中 Ａｌ Ｓ 。 （ Ｓ ０ ） 结 （ 晶与其 饱和溶液 的两 相 区内 ， 复重结 晶 。 反 具体 操作 条件 为 ： ２Ｓ ） Ａｌ（０。 浓度 为１ ， Ｓ ３ Ｈ２Ｏ 浓度为３ ， ２ 晶种加入 量＞ １ ， ４ ℃下重 结 晶 ５ 时 ， 结 晶 ０ 在 ５ 小 重 三次 ， 可将 工业 硫 酸 铝 中 的铁 含 量 （ Ｆ 计 ） 以 ｅＯ。 从 ０ ４ １ 下 降 为 ０ ０ ， 到 企 业 标 准 一 等 品 的要 ． ３ ．４ 达
求 。 ２ 沉 淀 法
沉淀法 主要有 ： 高锰 酸钾 氧化沉 淀法 、 亚铁 氰化 钾 和铁氰化 钾沉淀 法 以及 有机络 合沉 淀法 等 。 ２ １ 高锰 酸 钾 氧 化 沉 淀 法 ． 在 ｐ Ｈ＝ ３ ０的 酸性 溶 液 中， Ｏｇ是 强 氧化 ． Ｍｎ 剂 ， 可 以把 Ｆ 抖氧 化 成 Ｆ 抖 ， 原 产 物 为 Ｍｎ ， 它 ｅ ｅ 还 抖
即：
Ｍ ｎＯ／ －＋ ５ ＋ ８ 。 Ｆｅ Ｈ 卜＿ ４ ２ Ｈ Ｏ Ｍ ｎ ＋ ５ 。 ＋ Ｆｅ
色沉 淀析 ＿ 过 滤 除去 沉淀 ， 液真 空浓 缩 、 晶 得 出， 母 结 白色 固体 即为产 品低铁 Ａ１ Ｓ ．。铁 离子质量 分数 。 Ｏ ）， （ 为 ０ ０ ３ ～Ｏ ０ ７ ， 到企业标 准合格 品要求［ 。 ０ ． ０ 达 ８ ］ ３ 有机 物萃取 法 二 十世 纪六 十 年代 开始 ， 多人进 行 了溶 剂萃 许 取法 除铁 的研究 。在这些 研究 中 ， 介质有硫 酸 、 其 硝 酸、 盐酸 和磷 酸 ， 由于介 质 的不 同 ， 选择 的萃 取 体系 亦 多种 多样 。用 于研 究 的萃取剂有磷类 ： 中性磷 ， 如 Ｔ Ｐ ＴＲ Ｏ、 Ｐ Ｂ ， Ｐ ＴＯ Ｏ； 性 磷 ，如 单 烷 基 磷 酸 酸 （ ５ ８ 、 烷基磷 酸 （ 、 基焦 磷酸 以及 Ｐ ５ 、 Ｐ ３）二 Ｐ Ｏ ）烷 ３ ０ Ｐ０ ５ Ｚ等 ； 胺类 ： 胺 ， Ｐ ｉ ｎ ＭＴ、 ｂ ｒ ｅ 伯 如 ｒ ｍｅ ｅ Ｊ Ａｍ ｅｉ ｔ
蓝 。反应方 程式 为 ： ４ｅ Ｆ。 ＋３ Ｆ （ Ｎ）］ ［ ｅＣ ６ 一 Ｆ Ｆ （ Ｎ）］ ｅ［ ｅ Ｃ ６３ ３ ｅ ＋２ Ｆ （ Ｎ）］ Ｆ ［ ｅＣ ６卜—一Ｆ ３Ｆ （ Ｎ）］ ｅＦ ｅｃ ６２ 硫 酸 铝 溶 液 经 Ｈ。 ｗ：３ ％） 化 、 Ｏ （ ０ 氧 酸化 、 冷 却 ， 入 亚铁 氰 化 钾 和 铁 氰化 钾 生 成 蓝 色沉 淀 ， 加 过 滤 ， 去滤渣 除去铁 ， 弃 滤液经 浓缩 、 晶得 到成 品［ 。 结 ｚ ３ ２ ３ 有机 络合沉 淀法 ． 将 ４ （ ０ 质量分 数 ） 的二 氨基化合 物 ３ ． ｇ加 入 ６３ 反应 瓶 中 ， 再加入 １ （ 量分数 ） ５ 质 的溶 液 ８ ｇ 冷 却 ６， 至 １ ￣２ ℃， 加另 一化合物 ２ ． ｇ 滴 加速度 以控 ０ ０ 滴 ４５ 。
硫 酸铝是 无机 盐 的一 个 品种 ， 国内 大部分 硫 酸 铝 生产厂都用 硫酸分解 铝 土矿 生 产硫 酸 铝 。由于铝 土矿 中含铁较 多 ， 生产 过程又 无除铁 步骤 。 以产 品 所 硫 酸铝 中铁质 量分数 有时高 达５ 。 产品难 以达到一 级 品要求 ， 限制 了其在 某些领域 的应 用 。随着造纸 、 印刷 、 食品等工 业对低 铁硫酸 铝需求 量的不 断增大 ， 工业 硫 酸铝 的除 铁 研究 日益 得 到 硫 酸 铝 行业 的重 视Ｌ Ｊ 目前 ， ｌ 。 广泛采 用 的硫 酸铝 除铁 方法有重 结 晶 法、 沉淀法及 有机 物萃取 法等 ［ 。 ３ ］
铝、 硫酸 和水 ， 用直 接蒸汽 搅拌 ， 并是温 度保持 在１ Ｏ ｌ ～ １ ０ 。反 应 如 下 ： ２℃
２ （ Ａ１ ＯＨ ） ＋ ３ Ｓ 一 ３ Ｈ２ ０ Ａｌ （ Ｏ ３ ６ ２ ２ Ｓ ） ＋ Ｈ Ｏ
制温度 不超过２ ℃为宜 （ 间大２ ）滴加 完毕 ， 温 Ｏ 时 ｈ。 升