專利名稱：用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法
技術領域：
本發明涉及無機化工三廢礬漿治理和利用技術領域，尤其用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法。
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，其用量十分巨大。其主要生產原料為明礬石，主要分布于我國浙江、安徽等省，生產方法主要有酸浸法、氨浸法、水浸法、還原熱解法。不論用哪種方式生產明礬，都會產生大量的高鋁礬漿。由于礬漿中同時含有大量的硅、鐵等雜質，常年露天堆放，不僅使上述成分難以開發利用，也會造成酸性水流失，污染環境。雖然目前我國也有一些對明礬石綜合利用的深入研究，開發了利用明礬石生產明礬后所得礬漿生產工業鉀鹽、氧化鋁系列原料、各種鋁鹽等。上述工藝的出現，為綜合利用礬漿開辟了市場。然而，礬漿的工業利用至今在國內外尚無成熟的實例。尤其，很多工藝在對礬漿的治理和利用處理的同時，又出現了二次污染的現象。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，開發出有用的產品。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，該方法用明礬石生產明礬后所得的廢料礬漿，經過簡單的加工處理，制得三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉產品，充分利用了礬漿的潛在價值，且不產生二次污染，是一個變廢為寶，經濟適用的方法。本發明的技術方案如下一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，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，而后經過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經另外的工藝深加工，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( ，按照硫酸鋁與磷酸鈉純物質質量之比為1 2.82-3.72向反應罐二(3)中投入磷酸鈉溶液，在徐徐的攪拌下反應得到磷酸鋁沉淀、八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物；步驟C、將步驟B所得混合物經過濾器二(4)過濾，得到含磷酸鋁和八水磷酸鐵的濾餅和含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液；濾餅經洗滌機( 洗滌、干燥器(6)干燥，粉碎機(7)粉碎，得到磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物(12)，經另外的工藝進行加工處理；
步驟D、含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(8)中減壓蒸餾，當溶液蒸餾到飽和溶液時，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀和十水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀和十水硫酸鈉產品(10)；步驟E、八水磷酸鉀繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品(11)。本發明所述用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，化學反應原理為S03+H20 = = = = H2SO4 A1203+3H2S04 = = = = = Al2 (SO4) 3+3H20K2CHH2SO4 = = = = = K2S04+H20Fe203+3H2S04 = = = = = Fe2 (SO4) 3+3H20Al2 (SO4) 3+2Na3P04+30H20 = = = = = 2AlP04+3Na2S04 · IOH2OFe2 (SO4) 3+2Na3P04+30H20 = = = = = 2FeP04+3Na2S04 · IOH2O3K2S04+3Na3P04+46H20 = = = = = 2K3P04 · 8H20+3Na2S04 · IOH2O
K3PO4 · 8H20 = = = = = K3PO4 · 3H20+5H20本發明的有益效果為本發明所述用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，用明礬石生產明礬后所得的廢料礬漿，經過簡單的加工處理，制得八水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉，充分利用了礬漿的潛在價值，且不產生二次污染，是一個變廢為寶，經濟適用的方法。該方法操作簡單，設備投資少，值得推廣應用。
圖1為本發明所述用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法的工藝流程圖， 其中，(1)反應罐一，(2)過濾器一，反應罐二(3)，(4)過濾器二，(5)洗滌機，(6)干燥器， (7)粉碎機，⑶減壓蒸餾器，(10)十水硫酸鈉產品，(11)三水磷酸鉀產品，(12)磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物。
具體實施例方式實施例1 參照圖1，一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，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，而后經過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；將所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質量為400kg，硫酸鋁的質量為171kg，硫酸鉀的質量為87kg，按照硫酸鋁與磷酸鈉純物質質量之比為1 3. 52向反應罐二 C3)中投入磷酸鈉溶液，在徐徐的攪拌下反應得到磷酸鋁沉淀、八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物；將所得混合物經過濾器二(4)過濾，得到含磷酸鋁和八水磷酸鐵的濾餅和含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液；濾餅經洗滌機( 洗滌、干燥器(6)干燥，粉碎機(7)粉碎，得到磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物(12)，經另外的工藝進行加工處理；含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(8)中減壓蒸餾，當溶液蒸餾到飽和溶液時，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀和十
4水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀和十水硫酸鈉產品(10)；八水磷酸鉀繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品(11)。磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物中含有的磷酸鋁的質量為12 ,八水磷酸鐵的質量為58 ,三水磷酸鉀產品中含有的三水磷酸鉀的質量為88. Ag，十水硫酸鈉產品中含有的十水硫酸鈉的質量為1610kg。實施例2 參照圖1，一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，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，而后經過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；將所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質量為400kg，硫酸鋁的質量為171kg，硫酸鉀的質量為87kg，按照硫酸鋁與磷酸鈉純物質質量之比為1 3. 72向反應罐二 C3)中投入磷酸鈉溶液，在徐徐的攪拌下反應得到磷酸鋁沉淀、八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物；將所得混合物經過濾器二(4)過濾，得到含磷酸鋁和八水磷酸鐵的濾餅和含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液；濾餅經洗滌機( 洗滌、干燥器(6)干燥，粉碎機(7)粉碎，得到磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物(12)，經另外的工藝進行加工處理；含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(8)中減壓蒸餾，當溶液蒸餾到飽和溶液時，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀和十水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀和十水硫酸鈉產品(10)；八水磷酸鉀繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品(11)。磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物中含有的磷酸鋁的質量為12 ,八水磷酸鐵的質量為58^^，八水磷酸鉀產品中含有的八水磷酸鉀的質量為88. Ag，十水硫酸鈉產品中含有的十水硫酸鈉的質量為1610kg。實施例3 參照圖1，一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，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，而后經過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經另外的工藝深加工，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；將所得濾液送入反應罐二(3)，并使反應罐中硫酸鐵的質量為400kg，硫酸鋁的質量為171kg，硫酸鉀的質量為87kg，按照硫酸鋁與磷酸鈉純物質質量之比為1 2. 82向反應罐二 C3)中投入磷酸鈉溶液，在徐徐的攪拌下反應得到磷酸鋁沉淀、八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物；將所得混合物經過濾器二(4)過濾，得到含磷酸鋁和八水磷酸鐵的濾餅和含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液；濾餅經洗滌機( 洗滌、干燥器(6)干燥，粉碎機(7)粉碎，得到磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物(12)，經另外的工藝進行加工處理；含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(8)中減壓蒸餾，當溶液蒸餾到飽和溶液時，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀和十水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀和十水硫酸鈉產品(10)；八水磷酸鉀繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品(11)。磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物中含有的磷酸鋁的質量為97. 6kg,八水磷酸鐵的質量為470. 4kg，三水磷酸鉀產品中含有的三水磷酸鉀的質量為70. 96kg，十水硫酸鈉產品中含有的十水硫酸鈉的質量為1248kg。 以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，其架構形式能夠靈活多變，可以派生系列產品。只是做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發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. 一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，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，而后經過濾器一( 過濾，得到濾餅和濾液，濾餅經另外的工藝深加工，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 C3)，按照硫酸鋁與磷酸鈉純物質質量之比為 1 2.82-3.72向反應罐二(3)中投入磷酸鈉溶液，在徐徐的攪拌下反應得到磷酸鋁沉淀、 八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物；步驟C、將步驟B所得混合物經過濾器二(4)過濾，得到含磷酸鋁和八水磷酸鐵的濾餅和含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液；濾餅經洗滌機( 洗滌、干燥器(6)干燥，粉碎機 (7)粉碎，得到磷酸鋁和八水磷酸鐵的混合物(12)，經另外的工藝進行加工處理；步驟D、含八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的濾液送入減壓蒸餾器(8)中減壓蒸餾，當溶液蒸餾到飽和溶液時，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀和十水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀和十水硫酸鈉產品(10)步驟E、八水磷酸鉀產品繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品(11)。
全文摘要
本發明提供了一種用礬漿制備三水磷酸鉀聯產十水硫酸鈉的方法，將礬漿充分溶解于水后過濾，濾液為硫酸鉀和硫酸鋁及硫酸鐵的混合物；所得濾液與磷酸鈉反應得到磷酸鋁沉淀、八水磷酸鐵沉淀、八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的混合物，經過濾得到磷酸鋁和八水磷酸鐵濾餅和含八水磷酸鉀、十水硫酸鈉的濾液；濾液經減壓蒸餾為飽和溶液，根據八水磷酸鉀和十水硫酸鈉的凝固點不同，將飽和溶液的溫度由高至低的逐漸冷卻，八水磷酸鉀、十水硫酸鈉依次結晶析出，過濾干燥，分別得到八水磷酸鉀產品和十水硫酸鈉產品，八水磷酸鉀產品繼續蒸餾蒸掉五個結晶水分子即得三水磷酸鉀產品。該方法用礬漿，經過簡單的加工處理，制得三水磷酸鉀和十水硫酸鈉，充分利用了礬漿的潛在價值，且不產生二次污染，是一個變廢為寶，經濟適用的方法。
文檔編號C01B25/30GK102167296SQ201010566269
公開日2011年8月31日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者王嘉興 申請人:汪晉強