一种工业硫酸铝生产工艺改进方法

摘要

本发明公开了一种工业硫酸铝生产工艺方法，铝土矿粉碎后填充反应床，加热至80‑150℃，浓度c₁为50‑60％硫酸从反应器顶部喷淋；将部分反应器流出液返回塔顶，从喷淋器进入反应器，控制单元根据流出液中硫酸浓度C₂调整反应器流出液返回比例P，当C₂≥35％时停止反应并分离反应混合物，得到滤液A和滤渣B；滤渣B加热煅烧活化1～4小时后冷却至常温；滤渣B加入到反应器中，一次性加入20‑45％硫酸进行反应，硫酸与氧化铝的质量比为2‑4：1，加热温度为80‑150℃，反应10‑30min后停止；反应混合物冷却后进行压滤，得到滤液D和滤渣C；滤液D与A混合后减压蒸馏并冷却后得到固体硫酸铝。本发明的制备硫酸铝生产工艺提高硫酸铝的反应率，并将反应废渣制得白炭黑。

主权项

一种工业硫酸铝生产工艺方法，其特征在于，包括：步骤1、将铝土矿粉碎至40～120目后填充反应床，利用反应床底部的加热板加热至80‑150℃，浓度c₁为50‑60％硫酸从反应器顶部喷淋，喷淋速度为ν₁，反应液流出速率为ν₂；步骤2、将部分反应器流出液返回塔顶，从喷淋器进入反应器，控制单元根据流出液中硫酸浓度C₂调整反应器流出液返回比例P：当C₂＜15％时，返回比例P＝0，流出液直排入储液罐；当15％≤C₂＜25％时，流出液返回比例P为：$P={\kappa }_{1}ln(\frac{v_1}{v_2}+0.357)\times \frac{c_2}{m_1\times c_1}$当25％≤C₂＜35％时，流出液返回比例P为：$P={\kappa }_{2}ln(\frac{v_1}{v_2}+0.643)\times \frac{c_2}{m_1\times c_1}$其中，κ₁为第一回流影响因子，κ₁为第二回流影响因子，ν₁为硫酸喷淋速度，ν₂为反应液流出速率，c₁为硫酸质量浓度，c₂为流出液中硫酸质量浓度，m₁为铝土矿中氧化铝质量分数；当C₂≥35％时，停止反应并分离反应混合物，得到滤液A和滤渣B；步骤3、将滤渣B加热至200～700℃，煅烧活化1～4小时后冷却至常温；步骤4、将滤渣B加入到反应器中，再一次性加入20‑45％硫酸进行反应，硫酸与氧化铝的质量比为2‑4：1，加热温度为80‑150℃，反应10‑30min后停止；反应混合物冷却后进行压滤，得到滤液D和滤渣C；步骤5：滤液D与A混合后，中和至中性，减压蒸馏并冷却后得到固体硫酸铝。