高纯度硫酸铝铵的合成工艺有关技术问题探讨

2013年8月（下）[摘要]硫酸铝铵，即十二水合硫酸铝铵，又叫铵明矾、铝铵矾、铵矾和宝石明矾，分子式为NH4Al（SO4）2·12H2O，是一种无嗅、味涩的玻璃状八面透明晶体，密度为1.64g／cm3。硫酸铝铵主要用作工业净水絮凝剂；聚铝和铝化合物的原料中间体；造纸工业的上浆剂；食品工业的疏松剂等等，用途极为广泛。本文主要主要阐述了高纯度硫酸铝铵的合成原理以及生产工艺。[关键词]高纯硫酸铝铵；合成原理；生产工艺；过滤；结晶；投料比；溶液浓度高纯度硫酸铝铵的合成工艺有关技术问题探讨张伟志（合肥市森瑞化工有限责任公司，安徽合肥231602）1实验部分1.1合成原理合成硫酸铝铵的基本原理是合成硫酸铝铵的基本原理是：将硫酸铝［Al2（SO4）3·18H2O］和硫酸铵［（NH4）2SO4］的水溶液按1∶1（摩尔比）相混合，溶液经浓缩后即可得到硫酸铝铵［NH4Al（SO4）2·12H2O］结晶。如用水进行重结晶，则可得到纯产品。其化学反应方程式为：Al2（SO4）3+（NH4）2SO4+24H2O→2NH4Al（SO4）2·12H2O通常，实验室合成是将500克Al（SO4）3·18H2O（工业品）溶解750毫升热（80℃）水中，并将溶液过滤。注意观察，以保持滤液完全透明。另外，准备100克（NH4）2SO4（工业品）溶解在200毫升水中，并将溶液过滤。将上述二种溶液分别蒸发到刚有结晶出来时，再将结晶溶解在最低量的水中。然后，将二种溶液混合，置于水浴上，在80℃下蒸发到有结晶薄膜出现时为止。将混合物在强烈搅拌下冷却到15～20℃，析出的细小硫酸铝铵结晶沉淀在布氏漏斗上抽滤并用100毫升水洗涤，约制得500克结晶。将制剂进行二次重结晶。先将上述结晶溶解在750毫升水中，溶液照上述方法进行蒸发和冷却，析出的结晶在布氏漏斗上抽滤并用水洗涤，所得结晶（约440克）再重新溶解在650毫升水中，并进行蒸发和结晶，不需搅拌（为生成较大的结晶体），析出的结晶体在布氏漏斗上抽滤后用50毫升冷水洗涤。最后，在室温下进行短时间干燥（长时间干燥能使之风化）。这样，可以制得约340克高纯度硫酸铝铵。2生产工艺2.1生产流程图1生产流程简图反应釜用间接蒸汽加热，在不断搅拌下将工业硫酸铝AL2（SO4）3·18H2O=1∶1.4的比例配成水溶液，同时升温至100～140℃，然后将硫酸铵结晶以（NH4）2S