專利名稱：晶體明礬的生產方法
技術領域：
本發明涉及晶體明礬生產方法，屬于非金屬礦石與礦渣綜合利用領域。
背景技術：
我國勞動人民早就懂得利用明礬的技術，自然界中的明礬石(Alumstone)按照化學成分可以分為鉀明礬石(Kalialunite)是生產鉀明礬(硫酸鋁鉀)與銨明礬(硫酸鋁銨)的重要原料。安徽廬江與浙江蒼南兩大礬礦在國內頗具代表性，多年來沿用傳統的老方法生產，消耗大，成本高，虧損嚴重，丟棄的礦渣沒有得到再利用，光是安徽廬江丟棄的礦渣即達三百多萬噸，堆積如山，成為三廢治理和綜合利用的一大難題。雖經我們多方探尋，但解決這一難題的資料一直未見。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是充分利用礬砂(工業廢渣)并增加鉀明礬或銨明礬的產量。
本發明解決上述技術問題的技術方案是一種晶體明礬的生產方法，其特征在于將礦石或礦渣碎至直徑＜10cm，在480～500℃下焙燒的為含氧化鋁的原料或者工業廢渣(礬砂)置入大型耐酸容器，在大型耐酸容器中加入硫酸氫鹽，生產鉀明礬時是加入硫酸氫鉀，可在一較小耐酸容器中用硫酸與氯化鉀反應，先將產生的氯化氫氣體吸收移去，然后將得到的硫酸氫鉀連同多余硫酸一并置入大型耐酸容器中；生產銨明礬時是加入硫酸氫銨，可在一較小耐酸容器中用硫酸與硫酸銨反應，將得到的硫酸氫銨連同多余硫酸一并置入大型耐酸容器中，往大型耐酸容器中加入92～98％的硫酸，大型耐酸容器中的各成分充分反應，生成無水硫酸鋁鉀或無水硫酸鋁銨，往大型耐酸容器中加入適當水，使其風化結晶，然后往大型耐酸容器中通入80～95℃蒸汽，加熱溶解，將液體與固體分離，除去固體殘渣，再結晶，即可取出晶體鉀明礬或晶體銨明礬，將取出晶體后的溶液再置入大型耐酸容器中，回收利用。
上述礦石中的氧化鋁含量，以大于20％為優；上述礦渣中的氧化鋁含量，以大于10％為優；上步驟中所用的硫酸以95％為佳。
硫酸一氯化鉀反應生成硫酸氫鉀的化學反應式如下
式中HCL被吸收后，還可作為副產品加以利用。硫酸與硫酸銨反應生成硫酸氫銨的化學反應式如下
硫酸氫鉀或硫酸氫銨生成后，置入大型耐酸容器，即可在硫酸溶液中常溫與氧化鋁起化學反應，反應的產物為無水硫酸鋁鉀或無水硫酸鋁銨，化學反應式如下
往硫酸鋁鉀或硫酸鋁銨中加入適量水，使其風化結晶，同時體積膨脹，即成為晶體鉀明礬或晶體銨明礬半成品，化學式如下
通入蒸汽加熱使晶體溶解，除去固體殘渣(主要是硅砂)再結晶可使產品純度提高。再結晶后將晶體分出，液體置入大型耐酸容器，回收再利用，使產量得到提高。
本發明有下列優點(a)由于加入硫酸氫鹽，使礦石或礦渣中的氧化鋁得以充分被利用，提高了鉀明礬或銨明礬的產量和質量；(b)使礦區堆如山的礦渣不僅得到處理，且轉化為鉀明礬或銨明礬，實現變廢為寶，綜合利用；(c)在提高產量和質量的同時，降低了成本，能夠挽救一批倒閉的廠礦；(d)減少了廢渣，減少了污染，有利于環境保護。
一具體實施例方式
附
圖1鉀明礬生產流程方框圖附圖2銨明礬生產流程方框圖實施例1取15噸氧化鋁含量為10％的鉀明礬石礦渣，置入大型耐酸容器中；另取工業用氯化鉀2噸在較小耐酸容器中加入2.5噸95％硫酸，產生的氯化氫氣吸收移去，將得到的硫酸氫鉀連同多余的硫酸置入大型耐酸容器中，補加2.75噸95％硫酸，待充分反應形成硫酸鋁鉀以后，加適量水常溫風化，通入蒸汽，加熱到95℃使之溶解，將液體與固體殘渣分離，移去固體殘渣，此時固體殘渣主要是硅砂，將得到的液體再結晶，取出即是晶體鉀明礬產品。取出晶體后的液體，可以再置入大型耐酸容器，使回收的液體得到再利用，以便提高產量。全部生產過程約需四個月。
實施例2取15噸氧化鋁含量為10％的鉀明礬石礦渣，置入大型耐酸容器中；另取工業用氯化鉀2噸在較小耐酸容器中加入2.5噸98％硫酸產生的氯化氫吸收移去，將得到的硫酸氫鉀連同多余的硫酸置入大型耐酸容器中，補加2.75噸98％硫酸；待充分反應形成硫酸鋁鉀以后，加適量水常溫風化，通入蒸汽，加熱到98℃使之溶解，以下步驟與實施例1相同，得到晶體鉀明礬產品。
實施例3取15噸氧化鋁含量為10％的銨明礬石礦渣，置入大型耐酸容器中，加入2.04噸90％硫酸；將得到的硫酸氫銨連同多余硫酸亦置入大型耐酸容器，補加2.55噸90％硫酸，待充分反應形成硫酸鋁銨以后，加適量水常溫風化，通入蒸汽，加熱到80℃使之溶解，以下步驟與實施例1相同，得到晶體銨明礬產品。
權利要求
1.一種晶體明礬生產方法，其特征在于(1)、將礦石或礦渣破碎至直徑＜10cm；(2)、在480～500℃下焙燒的含氧化鋁原料，或者工業廢渣(礬砂)置入大型耐酸容器內；(3)、將硫酸氫鉀或硫酸氫銨與硫酸在另一較小耐酸容器中反應，先將產生的氯化氫體吸收移去，然后將得到的硫酸氫鉀或硫酸氫銨連同多余的硫酸一并置入大型耐酸容器中；(4)、在所述的大型耐酸容器中加90～98％的硫酸；(5)、所述的大型耐酸容器中的各成分充分反應，生成無水硫酸鋁鉀或無水硫酸鋁銨；(6)、在所述的大型耐酸容器中加入適量水，使其風化結晶；(7)、在所述的大型耐酸容器中通入蒸汽加熱到80～95℃使之溶解；(8)、將液體與固體分離，除去固體殘渣；(9)、再結晶；(10)、取出晶體鉀明礬或晶體銨明礬；(11)、取出晶體珀的溶液再置入所述的大型耐酸容器中，回收利用；
全文摘要
本發明提供一種晶體明礬生產方法，將經過焙燒的含氧化鋁的原料，置入大型耐酸容器，加入硫酸與硫酸氫鹽(生產鉀明礬時加硫酸氫鉀，生產銨明礬時加硫酸氫銨)，充分反應生成無水硫酸鋁鉀或無水硫酸鋁銨，加入適量水，使其風化結晶，通入蒸汽加熱溶解，將液體與固體分離，除去固體殘渣，再結晶，取出晶體鉀明礬或晶體銨明礬，取出晶體后的溶液再置入大型耐酸容器中回收利用。本發明可提高產量和質量，使礦渣得到處理和綜合利用，有利于環境保護。
文檔編號C30B29/10GK1515494SQ0311261
公開日2004年7月28日 申請日期2003年1月3日 優先權日2003年1月3日
發明者王如聲 申請人:王如聲