專利名稱：用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無機化工三廢礬漿治理和利用技術領域，尤其用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法。
背景技術：
明礬又稱鉀鋁礬，鉀礬和鉀明礬，化學式為K2S04 · A12 (S04) 3 · 24H20或者 KA1(S04)2 · MH20，是含有結晶水的硫酸鉀鋁的復鹽，易溶于水，溶于水時發(fā)生水解而生成氫氧化鋁膠狀沉淀，受熱時失去結晶水而成白色粉末簡稱燒明礬。明礬廣泛應用于化工、食品、日化、水處理等行業(yè)，其用量十分巨大。其主要生產(chǎn)原料為明礬石，主要分布于我國浙江、安徽等省，生產(chǎn)方法主要有酸浸法、氨浸法、水浸法、還原熱解法。不論用哪種方式生產(chǎn)明礬，都會產(chǎn)生大量的高鋁礬漿。由于礬漿中同時含有大量的硅、鐵等雜質(zhì)，常年露天堆放，不僅使上述成分難以開發(fā)利用，也會造成酸性水流失，污染環(huán)境。雖然目前我國也有一些對明礬石綜合利用的深入研究，開發(fā)了利用明礬石生產(chǎn)明礬后所得礬漿生產(chǎn)工業(yè)鉀鹽、氧化鋁系列原料、各種鋁鹽等。上述工藝的出現(xiàn)，為綜合利用礬漿開辟了市場。然而，礬漿的工業(yè)利用至今在國內(nèi)外尚無成熟的實例。尤其，很多工藝在對礬漿的治理和利用處理的同時，又出現(xiàn)了二次污染的現(xiàn)象。因此，有必要探索新的礬漿治理和利用方法，充分利用礬漿的潛在價值，開發(fā)出有用的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，該方法用明礬石生產(chǎn)明礬后所得的廢料礬漿，經(jīng)過簡單的加工處理，制得氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉，充分利用了礬漿的潛在價值，且不產(chǎn)生二次污染， 是一個變廢為寶，經(jīng)濟適用的方法。本發(fā)明的技術方案如下一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，包括如下具體步驟步驟A、將礬漿裝入反應罐一(1)，加水后充分攪拌0. 5-2小時使之溶解于水，而后經(jīng)過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經(jīng)另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；步驟B、將步驟A所得濾液送入反應罐二( ，按照硫酸鐵與氫氧化鋁純物質(zhì)質(zhì)量之比為1 0J6-0.59向反應罐二(3)中投入氫氧化鋁，在徐徐的攪拌下反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；步驟C、步驟B所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品(5)；
步驟D、含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉以硫酸鋁與氫氧化鈉的純質(zhì)量比 1 1.37-1. 77反應于反應罐三(6)里，在徐徐的攪拌下得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；步驟E、將步驟D所得的混合物物經(jīng)過濾器三(7)過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品(8)；步驟F、含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(9)中進行減壓蒸餾，當液體蒸餾到飽和溶液時根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品(10)和氫氧化鉀產(chǎn)品(11)。本發(fā)明所述用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，化學反應原理為S03+H20 = = = = H2SO4A1203+3H2S04 = = = = = Al2 (SO4) 3+3H20K2CHH2SO4 = = = = = K2S04+H20Fe203+3H2S04 = = = = = Fe2 (SO4) 3+3H20Fe2 (S04) 3+2Al (OH) 3 = = = = 2Fe (OH) 3+Al2 (SO4) 33K2S04+2A1 (OH) 3 = = = = 6K0H+A12 (SO4) 3
Al2 (SO4) 3+6Na0H = = = = 2A1 (OH) 3+3Na2S04本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，用明礬石生產(chǎn)明礬后所得的廢料礬菜，經(jīng)過簡單的加工處理，制得氫氧化鋁產(chǎn)品和氫氧化鐵產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀產(chǎn)品和硫酸鈉產(chǎn)品，充分利用了礬漿的潛在價值，且不產(chǎn)生二次污染，是一個變廢為寶，經(jīng)濟適用的方法。該方法操作簡單，設備投資少，值得推廣應用。


圖1為本發(fā)明所述用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法的工藝流程圖，其中，⑴反應罐一，⑵過濾器一，⑶反應罐二、⑷過濾器二，(5)氫氧化鐵產(chǎn)品，(6)反應罐三，(7)過濾器三，(8)氫氧化鋁產(chǎn)品，(9)減壓蒸餾器，(10)硫酸鈉產(chǎn)品，(11)氫氧化鉀產(chǎn)品。
具體實施例方式實施例1 參照圖1，一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，包括如下具體步驟步驟A、將礬漿裝入反應罐一(1)，加水后充分攪拌0. 5-2小時使之溶解于水，而后經(jīng)過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經(jīng)另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；步驟B、將步驟A所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質(zhì)量為 400kg，硫酸鋁的質(zhì)量為171kg，硫酸鉀的質(zhì)量為Mkg，按照硫酸鐵與氫氧化鋁純物質(zhì)質(zhì)量之比為1 0^6向反應罐二(3)中投入氫氧化鋁，在徐徐的攪拌下反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；步驟C、步驟B所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品(5)，其含有的氫氧化鐵純物質(zhì)質(zhì)量為214kg ；步驟D、含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉以硫酸鋁與氫氧化鈉的純質(zhì)量比 1 1. 37反應于反應罐三(6)里，在徐徐的攪拌下得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；步驟E、將步驟D所得的混合物物經(jīng)過濾器三(7)過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鋁為78kg ；步驟F、含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(9)中進行減壓蒸餾，當液體蒸餾到飽和溶液時根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品(10)，其含有的硫酸鈉為213kg和氫氧化鉀產(chǎn)品，其含有的氫氧化鉀為 213kg(ll)。實施例2 參照圖1，一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，包括如下具體步驟步驟A、將礬漿裝入反應罐一(1)，加水后充分攪拌0. 5-2小時使之溶解于水，而后經(jīng)過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經(jīng)另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；步驟B、將步驟A所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質(zhì)量為 400kg，硫酸鋁的質(zhì)量為171kg，硫酸鉀的質(zhì)量為Mkg，按照硫酸鐵與氫氧化鋁純物質(zhì)質(zhì)量之比為1 0.39向反應罐二(3)中投入氫氧化鋁，在徐徐的攪拌下反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；步驟C、步驟B所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品(5)，其含有的氫氧化鐵純物質(zhì)質(zhì)量為214kg ；步驟D、含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉以硫酸鋁與氫氧化鈉的純質(zhì)量比 1 1. 57反應于反應罐三(6)里，在徐徐的攪拌下得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；步驟E、將步驟D所得的混合物物經(jīng)過濾器三(7)過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鋁為78kg ；步驟F、含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(9)中進行減壓蒸餾，當液體蒸餾到飽和溶液時根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品(10)，其含有的硫酸鈉為213kg和氫氧化鉀產(chǎn)品，其含有的氫氧化鉀為 213kg(ll)。實施例3 參照圖1，一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，包括如下具體步驟步驟A、將礬漿裝入反應罐一(1)，加水后充分攪拌0. 5-2小時使之溶解于水，而后經(jīng)過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經(jīng)另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；步驟B、將步驟A所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質(zhì)量為 400kg，硫酸鋁的質(zhì)量為171kg，硫酸鉀的質(zhì)量為Mkg，按照硫酸鐵與氫氧化鋁純物質(zhì)質(zhì)量之比為1 0.59向反應罐二(3)中投入氫氧化鋁，在徐徐的攪拌下反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；步驟C、步驟B所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品(5)，其含有的氫氧化鐵純物質(zhì)質(zhì)量為214kg ；步驟D、含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉以硫酸鋁與氫氧化鈉的純質(zhì)量比 1 1. 77反應于反應罐三(6)里，在徐徐的攪拌下得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；步驟E、將步驟D所得的混合物物經(jīng)過濾器三(7)過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品(8)，其含有的氫氧化鋁為78kg ；步驟F、含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(9)中進行減壓蒸餾，當液體蒸餾到飽和溶液時根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品(10)，其含有的硫酸鈉為213kg和氫氧化鉀產(chǎn)品，其含有的氫氧化鉀為 213kg(ll)。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1. 一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，其特征在于， 包括如下具體步驟步驟A、將礬漿裝入反應罐一(1)，加水后充分攪拌0. 5-2小時使之溶解于水，而后經(jīng)過濾器一(2)過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經(jīng)另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；步驟B、將步驟A所得濾液送入反應罐二(3)，按照硫酸鐵與氫氧化鋁純物質(zhì)質(zhì)量之比為1 0.26-0.59向反應罐二(3)中投入氫氧化鋁，在徐徐的攪拌下反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；步驟C、步驟B所得混合物經(jīng)過濾器二(4)過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品(5)；步驟D、含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉以硫酸鋁與氫氧化鈉的純質(zhì)量比 1 1.37-1. 77反應于反應罐三(6)里，在徐徐的攪拌下得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；步驟E、將步驟D所得的混合物物經(jīng)過濾器三(7)過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品(8)；步驟F、含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(9)中進行減壓蒸餾，當液體蒸餾到飽和溶液時根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品(10)和氫氧化鉀產(chǎn)品(11)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用礬漿制備氫氧化鋁和氫氧化鐵聯(lián)產(chǎn)氫氧化鉀和硫酸鈉的方法，將礬漿與硫酸充分反應后過濾得到濾餅和濾液，濾液與氫氧化鋁反應得到氫氧化鐵沉淀、氫氧化鉀及硫酸鋁溶液的混合物；過濾，得到氫氧化鐵濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液，氫氧化鐵濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鐵產(chǎn)品；含氫氧化鉀及硫酸鋁的濾液與氫氧化鈉反應得到氫氧化鋁沉淀和硫酸鈉與氫氧化鉀溶液的混合物；過濾，得到氫氧化鋁濾餅和含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液，氫氧化鋁濾餅經(jīng)洗滌、干燥、粉碎、得到氫氧化鋁產(chǎn)品；含氫氧化鉀及硫酸鈉的濾液經(jīng)減壓蒸餾，根據(jù)氫氧化鉀和硫酸鈉的凝固點高低不同分別冷卻結晶、干燥最后得到硫酸鈉產(chǎn)品和氫氧化鉀產(chǎn)品。
文檔編號C01F7/02GK102167372SQ20101056623
公開日2011年8月31日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者王嘉興 申請人:汪晉強