Раствор сульфата алюминия — получение, применение
Сульфат алюминия – химическое соединение с формулой Al2(SO4)3 .
Сульфат алюминия растворим в воде и, в основном, используется в качестве флокулянта для очистки питьевой и технической воды станциями очистки сточных вод, а также в производстве бумаги.
Сульфат алюминия иногда упоминается как серная кислота, квасцы алюмоаммиачные или пищевая добавка Е 523. Безводная форма встречается в природе как редкий минерал Миллозевичит, содержащийся в вулканических средах, а также получается при сжигании угольных отходов. Сульфат алюминия образует множество различных гидратов, в числе которых кристаллогидрат Al2(SO4)3*16h3O и октадекагидрат Al2(SO4)3*18h3O.
Сульфат алюминия обладает способностью поглощать и удерживать молекулы воды из окружающей атмосферы.
Получение сульфата алюминия технического возможно путем добавления гидроксида алюминия Al(OH)3 в серную кислоту H2SO 4.
Также возможно получение сульфата алюминия из тетрагидроксоалюмината натрия.
Сульфат алюминия – это белое или почти белое кристаллической формы или в виде порошка соединение без запаха. Он растворим в воде, не летуч и легковоспламеняем. Сульфат алюминия обладает чрезвычайно кислым вкусом.
Применение сульфата алюминия
Раствор сульфата алюминия используется для очистки воды и как краситель в обработке текстиля. В процессе очистки воды раствор сульфата алюминия приводит к коагулированию, нежелательные примеси и загрязненные частицы оседают на дно сосуда и легко отфильтровываются.
При растворении в большом количестве нейтральной или слегка щелочной воды, раствор сульфата алюминия образует студенистый осадок гидроксида алюминия Al(OH)3, который используется при печати и окрашивании тканей, так как является нерастворимым пигментом.
Сульфат алюминия иногда используется для снижения pH почвы сада, что в свою очередь приводит при выращивании некоторых видов цветов (Гортензии) к их повторному цветению.
Сульфат алюминия является активным ингредиентом некоторых антиперспирантов.
В строительстве он используется в качестве гидроизолятора и ускорителя в производстве бетона.
Сульфат алюминия может быть использован в борьбе с моллюсками, насекомыми и слизняками.
Он также используется в производстве огнетушителей, добавок для почвы и удобрений, мыла, жиров, лекарственных препаратов и косметических средств.
В медицине сульфат алюминия входит в состав лекарств, облегчающих боль и дискомфорт, вызванные укусами насекомых. Он помогает разрушить токсичные химические вещества, содержащиеся в укусах, и помогает уменьшить их воздействие на кожу. Эти препараты выпускается в виде спреев, которые наносятся непосредственно на пораженные участки кожи и эффективнее помогают, если будут использованы сразу же после укуса.
Вред сульфата алюминия
Сульфат алюминия вреден при проглатывании или вдыхании. Вдыхание паров сульфата алюминия вызывает кашель и, возможно, одышку.
При контакте с кожей или глазами сульфат алюминия вызывает раздражение, покраснение, зуд и боль.
Употребление сульфата алюминия внутрь приводит к сильному раздражению кишечника и желудка, сопровождаемое рвотой, тошнотой и диареей.
Это соединение может вызывать сильные ожоги, если контактирует с открытыми участками кожи.
Первая помощь при отравлении сульфатом алюминия
При попадании сульфата алюминия на кожу или в глаза необходимо промыть пораженный участок водой. В случае вдыхания паров необходимо выйти из токсичной области и медленно отдышаться. Если сульфат алюминия был применен внутрь, необходимо выпить стакан молока, а затем спровоцировать рвоту.
При отравлении сульфатом алюминия ни в коем случае нельзя использовать бикарбонаты, так как такое сочетание в буквальном смысле является взрывным.
Хранение сульфата алюминия
Сульфат алюминия необходимо хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре, не смешивая с другими веществами.
Знаете ли вы, что:
Люди, которые привыкли регулярно завтракать, гораздо реже страдают ожирением.
Производство — сульфат — алюминий
Cтраница 1
Производство сульфата алюминия из его гидроксида состоит из двух основных технологических стадий — разложения гидроксида серной кислотой и кристаллизации образовавшегося продукта. [1]
| Диаграмма состояния системы А1аО3 — SO з — НгО. [2] |
Для производства сульфата алюминия, основывающегося на каолинах и глинах, существенное значение приобретает вопрос концентрирования слабых растворов. [3]
| Химический состав бокситов основных месторождений СССР. [4] |
Для производства сульфата алюминия в нашей стране бокситы не применяют, в зарубежной практике — в ограниченном количестве. Для производства коагулянтов могут быть использованы некондиционные для получения оксида алюминия бокситы с повышенным содержанием кремнезема.
[5]
При производстве сульфата алюминия повышенное содержание Na2O и К2О нежелательно, так как это будет увеличивать расход серной кислоты и гидроксида алюминия вследствие образования труднорастворимой основной соли Na2 [ A16 ( SO4) 5 ( OH) ю ] — 4Н2О, повышающей содержание нерастворимого остатка в продукте. [6]
В производстве сульфата алюминия наиболее важным узлом — является реактор для кислотного выщелачивания обожженного каолина. В лабораторных условиях применительно к этой стадии весовым методом определена скорость коррозии ряда материалов в 5 — 10 — и 25 % — ной h3S04 без добавок и с добавками солей алюминия и железа. [7]
Сырье, используемое для производства сульфата алюминия, должно содержать значительное количество глинозема и легко разлагаться кислотами. Таким требованиям удовлетворяют нефелиновые породы и каолинитовые глины. Бокситы, хотя и содержат большие количества глинозема, труднее разлагаются кислотами.
Трудно разлагаются кислотами и глины, содержащие значительные количества полевошпатовых пород. Для решения вопроса о пригодности того или иного сорта глины обычно производят пробную варку сернокислого глинозема.
[8]
Сырье, используемое для производства сульфата алюминия, должно содержать зналительное количество глинозема и легко разлагаться кислотами. Таким требованиям удовлетворяют нефелиновые породы и каолинитовые глины. Бокситы, хотя и содержат большие количества глинозема, труднее разлагаются кислотами. Трудно разлагаются кислотами и глины, содержащие значительные количества полевошпатовых пород. Для решения вопроса о пригодности того или иного сорта глины обычно производят пробную варку сернокислого алюминия. [9]
Сырье, используемое для производства сульфата алюминия, должно содержать значительное количество глинозема и легко разлагаться кислотами. Таким требованиям удовлетворяют нефелиновые породы и каолинитовые глины.
Бокситы, хотя и содержат большие количества глинозема, труднее разлагаются кислотами. Трудно разлагаются кислотами и глины, содержащие значительные количества полевошпатовых пород. Для решения вопроса о пригодности того или иного сорта глины обычно производят пробную варку сернокислого алюминия.
[10]
В последние годы под руководством Запольского разработан непрерывный способ производства сульфата алюминия из каолинов, который представлен схемой 2.1. Каолин из открытых вагонов выгружается грейферным краном на склад, откуда подается в бункер и измельчается в глинорезательной машине до фракции 30 — 50 мм. [11]
В будущем, возможно, большую роль будет играть метод производства сульфата алюминия из каолина. Этот вид сырья более распространен в природе, чем боксит. Однако при использовании каолина позпикают трудности при удалении примесей и получении крупных кристаллов сульфата алюминия. Горнорудное управление США разработало метод, при котором процесс кристаллизации проводят в присутствии этилового спирта для предотвращения перенасыщения маточного раствора.
Однако в этом случае получают кристаллы небольшого размера.
[12]
Многочисленные месторождения огнеупорных глин, богаты каолинитом, также могут быть использованы как источники сырья для производства сульфата алюминия. [13]
Многочисленные месторождения огнеупорных глин, богатых каолинитом, также могут быть использованы как источники сырья для производства сульфата алюминия. [14]
Реакционную смесь нагревают до 70, затем раствор, содержащий 18 5 — 19 % KA1 ( SO4) 2, пропускают через фильтрпресс для очистки от шлама и направляют в четырехкорпусную вакуум-кристаллизационную установку. Отсюда пульпа направляется на центрифугу, маточный раствор возвращается на производство сульфата алюминия, а кристаллы транспортируются в бункер готовой продукции II сорта. [15]
Страницы: 1 2
Сульфат алюминия | Все об алюминии
Сульфат алюминия – важно и полезно Чтобы понять сульфат алюминия, необходимо знать его применение, включая пену для пожаротушения, очистку сточных вод, очистку воды и производство бумаги.
Процессы, используемые для производства сульфата алюминия, включают объединение серной кислоты с другими веществами, такими как боксит и криолит. В зависимости от отрасли, он известен как квасцы или квасцы для изготовления бумаги.
Химические свойства
Сульфат алюминия представляет собой белые или почти белые кристаллы или порошок. Он не является летучим или легковоспламеняющимся. Он имеет низкий pH в сочетании с водой, что делает его способным сжигать кожу или разъедать металл, растворим в воде и способен удерживать молекулы воды. При добавлении к щелочной воде он образует гидроксид алюминия Al (OH) 3, в виде осадка. Его можно найти естественным образом в вулканах или на свалках горнодобывающих предприятий.
Сферы применения
Список применений сульфата алюминия очень длинный и включает средства для уничтожения насекомых в саду, добавление объема бумажным листам в бумажном производстве и пенообразователь в огнетушителях.
Водоочистные сооружения зависят от сульфата алюминия для удаления примесей. Химическая реакция между ним и загрязнениями приводит к тому, что загрязнения затвердевают и отфильтровываются. Сульфат натрия-алюминия содержится в разрыхлителе, самоподнимающейся муке и смесях для кексов и кексов. Он используется во многих отраслях промышленности и служит для самых разных целей.
Опасности и предупреждения
При смешивании сульфата алюминия с водой образуется серная кислота, которая обжигает кожу и глаза человека. Контакт с кожей вызывает красную сыпь, зуд и чувство жжения, а вдыхание раздражает легкие и горло. При вдыхании сразу вызывает кашель и одышку. Употребление в пищу сульфата алюминия крайне негативно влияет на слизистую оболочку кишечника и желудка. В большинстве случаев у человека начинается рвота, тошнота и диарея.
Лечение
Лечение отравления сульфатом алюминия или контакта с ним является общепринятой и практической мерой предосторожности в отношении контакта с любым токсичным веществом.
При попадании на кожу или в глаза пораженный участок следует немедленно промыть в течение нескольких минут или до тех пор, пока не исчезнет чувство раздражения. При его вдыхании следует отойти от места испарения и несколько раз вдохнуть свежий воздух. Проглатывание сульфата алюминия требует, чтобы жертва вызвала рвоту, чтобы вывести яд из желудка. Как и в случае с любым другим опасным химическим веществом, следует принять меры, чтобы избежать воздействия, особенно если сульфат алюминия смешивается с водой.
Методы хранения и транспортировки
Сульфат алюминия классифицируется Законом о комплексном реагировании на окружающую среду, компенсации и ответственности (CERCLA) как опасное вещество. При хранении на нем должна быть маркировка опасного химического вещества, и он должен быть помещен в прохладное сухое место вдали от других химикатов и веществ. После того, как он был снят с хранения, участок необходимо очистить, подмести и тщательно промыть, а также обработать соответствующим растворителем.
Следует соблюдать осторожность на участках, которые были увлажнены и содержат сульфат алюминия. Они станут скользкими из-за своих водопоглощающих свойств.
Опасности для окружающей среды
Пролитый в окружающую среду сульфат алюминия следует немедленно удалять. В кристаллическом или порошкообразном состоянии его можно легко удалить и изолировать. Разливы на почве будет трудно очистить и гарантировать полное удаление. Из-за своей кислотности сульфат алюминия значительно загрязняет и загрязняет территории для дикой природы и растительности. Как и в случае с людьми, при смешивании с водой сульфат алюминия сжигает растения и животных.
Многообразие применений сульфата алюминия требует, чтобы пользователи понимали опасности, связанные с его использованием и обращением. CERCLA содержит подробную информацию о надлежащих процедурах обращения, транспортировки и очистки разливов. Тщательное изучение предоставленной информации о безопасности принесет пользу людям и окружающей среде.
Технологии производства квасцов и процесс родства
Как мы уже узнали из наших постов о сульфате алюминия, квасцы — это химическое соединение, которое в основном используется в качестве коагулирующего агента при очистке питьевой воды и очистных сооружений сточных вод, а также в ряде других применений. Все это было связано с конечным продуктом, квасцами. Но разве не было бы интересно узнать, как производятся квасцы? Существует несколько методов, используемых для создания этого химического вещества, так что давайте углубимся в них.
В лаборатории
Квасцы можно получить с помощью одного из нескольких химических процессов. Один из них заключается в добавлении гидроксида алюминия Al(OH) 3 к серной кислоте H 2 SO 4 . The chemical reaction is:
2 Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O
Translated на простом английском языке добавление 2 молекул гидроксида алюминия к 3 молекулам серной кислоты приводит к 1 молекуле сульфата алюминия и 6 молекулам воды.
Другой вариант – нагрев металлического алюминия в растворе серной кислоты:
2 Al + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 904 20 +
2 молекулы металлического алюминия, добавленные к 3 молекулам серной кислоты, дают 1 молекулу сульфата алюминия и 3 молекулы газообразного водорода. (1)
Из квасцового сланца
Квасцовый сланец, также известный как алюмосланец или алюмосланец, глинистая осадочная порода, часто разновидность черного сланца, содержащая пирит или марказит. При разложении пирита и марказита при выветривании образуется серная кислота, которая вступает в реакцию с глиноземистыми минералами в породе с образованием квасцов и других сульфатов алюминия (2).
Сланцы либо обожжены, либо подвержены выветриванию воздухом. В процессе обжига образуется серная кислота, которая воздействует на глину с образованием сульфата алюминия, аналогичное состояние возникает при выветривании. Теперь массу систематически экстрагируют водой и готовят раствор сульфата алюминия с удельным весом 1,16.
Этот раствор выдерживают в течение некоторого времени (чтобы любой сульфат кальция и основной сульфат железа могли отделиться), а затем выпаривают до тех пор, пока сульфат железа не кристаллизуется при охлаждении. Затем его сливают и выпаривают до тех пор, пока его удельный вес не достигнет 1,40. Затем выдерживается некоторое время и декантируется от любого осадка. (1)
Из боксита
Этот производственный процесс используется наиболее часто, поскольку боксит является вездесущим материалом. Он включает реакцию жидкой серной кислоты либо с бокситовой рудой, содержащей гидроксид алюминия (Al(OH) 3 ) и гидратированный алюминий (Al 2 O 3 ∙ 3H 2 O), либо с синтетическим гидратированным алюминием, предварительно очищенным от боксита. . Бокситовая руда является основным источником алюминия в мире и содержит различные минералы алюминия и два минерала железа). В процессе образуется гидратированный сульфат алюминия в результате следующих реакций:
из боксита: 3 H 2 SO 4 + 2 AL (OH) 3 + 8 H 2 O → AL 2 (SO 4 ) 3 ∙ 14 H 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ∙ O
При добавлении 3 молекул серной кислоты к 2 молекулам гидроксида алюминия и 8 молекулам воды получается 1 молекула сульфата алюминия и 14 молекул воды.
Из гидратированного алюминия: 3 H 2 SO 4 + Al 2 O 3 ∙3H 2 O + 8 H 2 O → Al 2 (SO 4 ) 3 ∙ 14 H 2 O
воды дает 1 молекулу сульфата алюминия и 14 молекул воды. (3)
Из криолита
Когда криолит используется в качестве руды для производства квасцов, его смешивают с карбонатом кальция и нагревают. При этом образуется алюминат натрия; затем его экстрагируют водой и осаждают либо бикарбонатом натрия, либо пропусканием через раствор тока углекислого газа. Затем осадок растворяют в серной кислоте.
Процесс Affinity Chemical для производства квасцов
В Affinity Chemical наш процесс основан на порошке тригидрата алюминия. Тригидрат смешивают с водой в реакторе периодического действия и непрерывно перемешивают или «варят» в течение девяти часов. Образовавшийся пар проходит через скруббер, и партия выдерживается в течение 12 часов, а затем проверяется на соответствие спецификациям продукта.
Одна партия содержит около 20 000 галлонов жидких квасцов, что достаточно для загрузки пяти грузовиков.
Экологические преимущества
Мы уделяем большое внимание экологическим факторам, связанным с процессом производства квасцов. В нашем процессе в качестве побочного продукта выделяется только пар, по сравнению с другими процессами, которые производят дополнительные отходы.
Кроме того, мы перерабатываем излишки квасцов из одной партии и добавляем их в следующую партию, сокращая количество отходов и снижая затраты на сырье. Каждая партия фильтруется, а затем тестируется, чтобы гарантировать соответствие продукта спецификации.
Экономические выгоды
Наш эффективный процесс также позволяет нам поддерживать низкие цены. Мы закупаем тригидрат алюминия у нескольких тщательно отобранных поставщиков, исходя из экономичности и доступности. Мы всегда сосредоточены на том, чтобы наши цены были конкурентоспособными, а отношения с нашими клиентами и поставщиками крепкими.