明矾石综合利用科研情况与展望

明矾石是一种含钾、铝、硫的不溶性天然矿石,其化学式为 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3·6H_2O,也可以用 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3来表示。纯明矾石理论组成为 Al_2O_337.0%、SO_338.60%、K_2O11.4%、H_2O13%。由于在自然界形成时常伴有 SiO_2、Na_2O、     

明矾石还原过程动力学研究之四—以还原明矾石为催化剂用H_2还原SO_2的动力学研究

一、前言本文系明矾石还原过程动力学研究的组成部分。主要研究以还原明矾石为催化剂,用H_2还原SO_2的反应动力学。脱水明矾石的还原过程存在着自催化反应,即反应生成的Al_2O_3及铁的化合物具有催化作用。当用半水煤气为还原剂时,其主要反应如下: K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3 3H_2=K_2SO_4 3Al_2O_3 3H_2O 3SO_2 (1) K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3 3CO=K_2SO 4 3Al_2O_3 3CO_2 3SO_2 (2)(?) (3)(?) (4)     

明矾石矿的浮选

明矾石矿是一种含水的钾铝硫酸盐类矿物,其化学分子式为:KAl_3(OH)_6(SO_4)_2,通常也可以写作:K_2O·3Al_2O_3·4SO_3·6H_2O或K_2SO_4·A1_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3。纯明矾石矿物含氧化钾11.4％、三氧化二铝37％、硫酐(SO_3)38％、结合水13％。明矾石中的钾常常部分地被钠所置换,成为钠明矾石。这种矿石主要是生产明矾的原料,也可以综合利用制取钾肥、氧化铝、硫酸、硫酸铝等产品。     

高氯酸铝的制备与分析方法

含结晶水的高氯酸铝不能由铝与高氯酸反应制得,因为铝在高氯酸中易钝化而不溶解;市售的Al_2O_2(经过强烧)也不溶于高氯酸;低温脱水的氢氧化铝可溶于高氯酸中,但要先从制备氢氧化铝开始。本文介绍的是利用Al(OH)_3能溶于HClO_4的性能来制备含结晶水的高氯酸铝的方法,其反应如下: Al_2(SO_4)_3 8NaOH=2 Na[Al(OH)_4] 3Na_2SO_4 2Na[Al(OH)_4] (NH_4)_2CO_3=2 Al(OH)_3↓ Na_2CO_3 2NH_3 2H_2OAl(OH)_3 3HCIO_4=Al(CIO_4)_3 3H_2O 一、氢氧化铝的制备将500克A1_2(SO_4)_a·18H_2O(化学纯)溶于750毫升的蒸馏水中,加热至75～80℃,在搅拌下把硫酸铝热溶液以细流注入由320克NaOH(化学纯)溶于     

明矾石的综合利用

明矾石[K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·4 Al(OH)_3]含有钾、硫、铝三种重要元素,是制造硫酸钾、硫酸、氧化铝三种产品的重要原料。 遵照伟大领袖毛主席指示的“以农业为基础、工业为主导”的发展方针,积极开展明矾石综合利用,不仅能为国家提供工业硫酸和国防原料氧化铝,而且还可以生产出高肥效的硫酸钾,填补祖国钾肥工业的空白。     

国内外明矾石综合利用技术评述

个、概述明矾石(K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3·6H_2O)作为化工、冶金的综合资源,开发研究的历史已经不短了。第二次世界大战以后,一些工业发达而铝土矿资源不足的国家更加重视明矾石的开发利用工作,并且在许多方面取得了很大进展。由于各国资源和条     

明矾生产工艺改革初探

一、概况目前,已经知道的明矾石族矿物有33种。按照矿物学分类,钾明矾石属不溶性钾铝硫酸盐矿物,其化学式为:KAl_2(SO_4)_2·(OH)_6;理论化学组成:K_2O 11.37％,SO_338.65％,Al_2O_3 36.93％,H_2O 13.05％。明矾石矿是一种可提取钾、硫、铝的化学矿,     

碳酸钠沉淀法制备氢氧化铝及其形成机理探讨

以十八水硫酸铝[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]为沉淀前驱剂,碳酸钠(Na_2CO_3)为沉淀剂制备氢氧化铝,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)探究硫酸铝水解反应机理。研究结果表明,75℃下0.02 mol/L的硫酸铝溶液在pH=2.50时水解率为1.98%,pH=3.80时水解率为100%。XRD、FTIR、TG-DTG和SEM结果表明,在Al_2(SO_4)_3溶液中滴加Na_2CO_3沉淀剂制备氢氧化铝的过程中,pH起着重要作用。当溶液pH3时,Al~(3+)以[Al(OH_2)_6]~(3+)形式存在,随着溶液pH的增加,[Al(OH_2)_6]~(3+)水解生成[Al(OH)_4(OH_2)_2]~–,[Al(OH)_4(OH_2)_2]~–在水化作用下脱水缩合为[Al_2(OH)_8(OH_2)_2]~(2–),碱性增强,[Al_2(OH)_8(OH_2)_2]~(2–)转化为[Al_2O(OH)_6]~(2–),最终形成氢氧化铝沉淀。pH=3、5、7时,Al_2(SO_4)_3水解所得产物为无规则团聚的非晶态氢氧化铝;pH=9、11时,氢氧化铝从非晶态转变为晶态的勃姆石(γ-AlOOH)及少量拜尔石[α-Al(OH)_3],且pH=11时硫酸铝水解所得氢氧化铝结晶晶型较p H=9时好。     

硫酸铝对硅酸二钡水泥凝结时间和强度的影响

为寻求适合硅酸二钡(B_2S)水泥的缓凝剂,首先以分析纯BaCO_3微粉和SiO_2细粉为原料,可溶性淀粉为结合剂,经混料、成型和干燥后,于1 400℃保温3 h制备出B_2S水泥。然后研究了Al_2(SO_4)_3掺量(质量分数分别为0、0. 5%、1. 0%、1. 5%和2. 0%)对B2S水泥凝结时间和耐压强度的影响,并对部分试样作了XRD和EDS-SEM分析。结果表明,在本试验条件下,B_2S水泥的水化产物是BaO·SiO_2·H_2O和Ba (OH)_2;掺入Al_2(SO_4)_3时,还存在BaSO_4和Al(OH)_3; BaO·SiO_2·H_2O的形成是B_2S水泥产生凝结硬化的主要原因。未掺Al_2(SO_4)_3时,B_2S水泥发生瞬凝;掺入Al2(SO_4)_3时,随其掺量的增加,水泥的凝结时间延长,耐压强度降低,其最佳掺量为0. 5%～1. 0%(w)。掺有Al_2(SO_4)_3的B2S水泥中,BaSO_4和Al(OH)_3的生成是造成水泥凝结时间延长的原因;较多Ba(OH)_2以及Al(OH)_3的生成是造成水泥强度下降的原因。     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

利用热力学平衡常数理论计算了CO_2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O、0.83CaO·0.67SiO_2·1.83H_2O、0.67CaO·SiO_2·1.5H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·32H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·30H_2O、1.33CaO·SiO_2·2.17H_2O、3CaO·0.5Al_2O_3·0.5Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、3CaO·Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、1.5CaO·0.67SiO_2·2.5H_2O、Ca(OH)_2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)_2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

含硫酸盐及钾之铝酸钠溶液分解行为

还原热解法综合利用明矾石流程所制得的KAlO_2—NaAlO_2—K_2SO_4—Na_2SO_4—KOH—H_2O的复合体系,与一般铝氧工业用拜耳法从铝     

Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15K和323.15K相平衡研究

采用等温溶解平衡法获取了Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15 K,323.15 K下的固液相平衡数据并绘制了溶解平衡相图。研究发现:该体系在2个温度下的平衡固相,均有3个盐出现,即:298.15 K为Na_2SO_4·10H_2O,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)_2·12H_2O;在323.15 K为Na_2SO_4,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)2·6H_2O。每个温度下的2个无变量点(2盐共饱点),以Na_2SO_4,H_2O,和Al_2(SO_4)_3的质量分数计,298.15 K为(1.75,69.38,28.87)和(2.62,70.76,26.62),323.15 K为(25.60,65.69,8.71)和(19.36,65.58,15.06)。结果表明:硫酸铝的固相均为十八水盐,且相区最小;硫酸钠和复盐在2个温度下分别为2种固体形式。复盐相区在相图中占最大相区,且随着温度的升高而明显加大。     

铁铝盐复合硅酸钾调理污泥脱水性能试验研究

研究了FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_34种调理剂单独调理污泥时投加量对污泥脱水性能的影响,以及这4种调理剂分别与K_2SiO_3复合调理时对污泥脱水性能的影响。结果表明,使用单一药剂调理污泥时,FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_3的最佳投药量分别为4%,8%,6%,8%。并且其中4%的FeCl_3调理效果最佳,使污泥比阻(SRF)由5.033×10~6 s~2/g降低至2.688×10~6 s~2/g,毛细吸水时间(CST)由28.1 s降低至16.8 s;这4种调理剂分别与2%的K_2SiO_3复合投加时调理效果均优于单一药剂调理效果,其中效果最佳的是4%的FeCl_3与2%的K_2SiO_3复合调理,使SRF降低至1.652×10~6 s~2/g,CST降低至12.2 s。调理剂在改善污泥脱水性能时,污泥粘度也会降低,且沉降性能也得到改善,但K_2SiO_3的使用会对污泥沉降性能产生微小的不利影响。     

工业硫酸铝重结晶法除铁

本文是工业硫酸铝重结晶法除铁的实验研究。将工业硫酸铝在硫酸性溶液中,体系点选择在Al_2(SO_4)_3-H_2SO_4-H_2O三元相图中Al_2(SO_4)_3结晶与其饱和溶液的两相区内,反复重结晶。实验结果表明:采用Al_2(SO_4)_3浓度为13％,H_2SO_4浓度为32％,晶种加入量>10％,在45℃下重结晶5小时,重结晶三次,对工业硫酸铝除铁效果最佳。利用这一方法,可将工业硫酸铝中的铁含量(以Fe_2O_3计)从0.431％下降为0.04％,得到的硫酸铝结晶在显微镜下观察为六角板状,经差热与热重分析确定其分子组成为:Al_2(SO_4)_3·16～18H_2O。     

3％乐果3％六六六混合粉剂分析

一、溴量法测混粉中乐果含量1.原理:(1)碘化钾在酸性溶液里放出碘化氢2KI H_2SO_4→2HI K_2SO_4(2)溴化钾-溴酸钾溶液在酸性溶液中析出溴5KBr KBrO_3 3H_2SO_4→3Br2 2K_2SO_4 3H_2O(3)乐果被溴分解还原(CH_3O)_2P(S)SCH_2CONHCH_3 7Br_2 9H_2O→(CH_3O)_2P(O)OH HO_3S-CH_2CONHCH_3 H_2SO_4 14HBr(4)剩余的溴被碘化氢还原成溴化氢,并析出碘     

还原热解法综合利用明矾石

我厂采用还原热解法从明矾石中提取硫酸钾、硫酸和氧化铝,经过几年来不断改进,除某些指标外,基本达到设计要求。一、生产过程经过粉碎的明矾石矿粉用载流式旋风炉进行脱水焙烧;     

纳米金属氧化物导热硅脂的制备及导热性能的研究

采用沉淀法,以金属硝酸盐和混合碱为原料,制备了一系列纳米Mg(OH)_2和Al(OH)_3,并经过程序升温焙烧制备了纳米Mg O、Al_2O_3及其混合物Mg O·Al_2O_3,采用X-射线衍射仪对其结构进行了表征。以二甲基硅油为基体制备了导热硅脂,并用导热系数测定仪对其性能进行了测试。结果表明,Mg(OH)_2、Al(OH)_3及Mg O和Al_2O_3具有良好的晶体结构,将其作为填料制备导热硅脂可以改善其导热性能。添加66.7%(Vol.)的Mg O、Al_2O_3及Mg O·Al_2O_3得到的导热硅脂,其导热系数分别为:1.12、0.72和0.93 W/(m.K),导热性能顺序为:Mg OAl_2O_3Mg O.Al_2O_3。     

聚合氯化铝水溶液中铝存在形态的探讨

本文用~(27)Al-NMR谱研究了聚合氯化铝(PAC)水溶液中Al的形态,实验表明有单聚体铝Al(H_2O)_6~(3+)、二聚铝(H_2O)_4Al■Al(H_2O)_4、体型十三聚铝[AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)_(12)]~(7+)■的存在,并用定量方法估算出体型三聚铝[Al_3(OH)_4(H_2O)_(?)]_-~(5+)和十二聚铝[Al_(12)(OH)_(28)(H_2O)_(12)]_-~(8+)可能是亚稳中间体。     

铁铝盐复合硅酸钾调理污泥脱水性能试验研究

研究了FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_34种调理剂单独调理污泥时投加量对污泥脱水性能的影响,以及这4种调理剂分别与K_2SiO_3复合调理时对污泥脱水性能的影响。结果表明,使用单一药剂调理污泥时,FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_3的最佳投药量分别为4%,8%,6%,8%。并且其中4%的FeCl_3调理效果最佳,使污泥比阻(SRF)由5.033×10⁶ s6 s²/g降低至2.688×102/g降低至2.688×10⁶ s6 s²/g,毛细吸水时间(CST)由28.1 s降低至16.8 s;这4种调理剂分别与2%的K_2SiO_3复合投加时调理效果均优于单一药剂调理效果,其中效果最佳的是4%的FeCl_3与2%的K_2SiO_3复合调理,使SRF降低至1.652×102/g,毛细吸水时间(CST)由28.1 s降低至16.8 s;这4种调理剂分别与2%的K_2SiO_3复合投加时调理效果均优于单一药剂调理效果,其中效果最佳的是4%的FeCl_3与2%的K_2SiO_3复合调理,使SRF降低至1.652×10⁶ s6 s²/g,CST降低至12.2 s。调理剂在改善污泥脱水性能时,污泥粘度也会降低,且沉降性能也得到改善,但K_2SiO_3的使用会对污泥沉降性能产生微小的不利影响。     

K_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中Al_2(WO_4)_3-K_2O和Al_2(WO_4)_3_K_2WO_4截面的相平衡研究

用DTA和XRD方法研究了K_2O-Al_2O_3-WO_3三元系中Al_2(WO_4)_3-K_2O和Al_2(WO_4)_3-K_2WO_4截面相平衡关系。在Al_2(WO_4)_3-K_2O赝二元系中由包晶反应形成三个化合物:2Al_2(WO_4)_3·K_2O_4、Al_2(WO_4)_3·K_2O和Al_2(WO_4)_8·3K_2O。其包晶反应温度分别为937±3℃、786±3℃和902±3℃。在Al_2(WO_4)_3-K_2WO_4截面中,33.3mol%K_2WO_4和50mol%K_2WO_4组份其主要成份分别为2Al_2(WO_4)_3K_2O和Al_2(WO_4)_3K_2O。