無鐵硫酸鋁作為一種優(yōu)良的凈水劑,在飲用水、工業(yè)用水和污水處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其制備方法多種多樣,以下是幾種常見的無鐵硫酸鋁制備方法:
一、硫酸法
硫酸法是常用的無鐵硫酸鋁制備方法,以鋁土礦為原料。具體步驟包括:
?1.原料準(zhǔn)備?:將鋁土礦進(jìn)行破碎、磨細(xì)處理。
?2.熟化與浸出?:將磨細(xì)后的鋁土礦進(jìn)行熟化處理,然后浸出鋁離子。
?3.過濾與濃縮?:通過過濾去除雜質(zhì),再對(duì)浸出液進(jìn)行濃縮。
?4.結(jié)晶與干燥?:濃縮后的溶液進(jìn)行結(jié)晶處理,得到無鐵硫酸鋁晶體,之后進(jìn)行干燥處理。
該方法工藝成熟,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
二、明礬石法
明礬石法以明礬石為原料制備無鐵硫酸鋁,工藝流程相對(duì)復(fù)雜,但原料豐富,成本較低。具體步驟因原料和工藝條件的不同而有所差異,但總體思路是通過酸浸、過濾、濃縮、結(jié)晶等步驟得到無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。
三、煤矸石燒渣制備法
煤矸石燒渣制備法是一種資源綜合利用的方法,具體步驟如下:
?1.磁選與酸浸?:將煤矸石燒渣進(jìn)行磁選處理,去除鐵雜質(zhì),然后用濃硫酸進(jìn)行酸浸,提取鋁離子。
?2.中和與水解?:通過調(diào)整酸浸液的pH值,實(shí)現(xiàn)鐵的完全水解,過濾得到無鐵硫酸鋁溶液。
?3.濃縮與結(jié)晶?:對(duì)無鐵硫酸鋁溶液進(jìn)行濃縮和結(jié)晶處理,得到無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。
該方法為煤矸石的有效利用提供了新的途徑。
四、工業(yè)廢硫酸制備法
利用工業(yè)廢硫酸制備無鐵硫酸鋁不僅可以變廢為寶,而且可以保護(hù)環(huán)境。具體步驟如下:
?1.硫酸鋁的制備?:將工業(yè)廢硫酸與氫氧化鋁反應(yīng),制備硫酸鋁。
?2.除鐵處理?:通過加入有機(jī)絡(luò)合沉淀劑等除鐵劑,將硫酸鋁中的鐵離子沉淀去除。
?3.過濾與結(jié)晶?:過濾去除沉淀物后,對(duì)溶液進(jìn)行濃縮和結(jié)晶處理,得到無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。
需要注意的是,在除鐵處理過程中,要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件和沉淀劑的用量,以確保產(chǎn)品質(zhì)量。
五、粉煤灰制備法
粉煤灰制備法涉及將粉煤灰研磨活化處理,然后進(jìn)行酸浸、過濾、焙燒、水解、蒸發(fā)結(jié)晶和吸附結(jié)晶等步驟,以得到低鐵含量、高氧化鋁含量的無鐵高純硫酸鋁。這種方法實(shí)現(xiàn)了粉煤灰的有效利用,具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
六、一步制取法
一種直接通過氫氧化鋁與硫酸反應(yīng)制取無鐵硫酸鋁的方法。具體步驟包括:將氫氧化鋁與水混合攪拌成糊狀,加入定量硫酸,充分?jǐn)嚢韬蟮玫揭簯B(tài)無鐵硫酸鋁;再將液態(tài)無鐵硫酸鋁冷卻結(jié)晶成固態(tài)無鐵硫酸鋁,并進(jìn)行粉碎和包裝處理。這種方法工藝簡單,適用于小規(guī)模生產(chǎn)。
七、使用雙氧水制備法
使用雙氧水作為氧化劑,將原料中的亞鐵氧化成三價(jià)鐵,然后通過沉淀、過濾等步驟制備出無鐵硫酸鋁。這種方法成本較高,但可以得到高純度的無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。
八、利用有機(jī)沉淀劑制備法
使用DDTC-NH4(二乙基二硫代胺基甲酸銨)等有機(jī)沉淀劑作為分離鐵的沉淀劑,在常溫常壓下進(jìn)行沉淀反應(yīng)。這種方法易于操作,沉淀劑可回收重復(fù)使用,適用于工業(yè)生產(chǎn),能有效降低生產(chǎn)成本。
總的來說,無鐵硫酸鋁的制備方法多種多樣,選擇哪種方法取決于具體的生產(chǎn)需求、原料來源、成本考慮以及產(chǎn)品的用途。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件、原料質(zhì)量以及分離干燥工藝,以確保產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。