造纸化学品性能及用途

造纸化学品性能及用途硫酸铝

硫酸铝（化学式Al

2(SO

4

)

3

，式量），白色斜方晶系结晶粉末，密度1.69g/mL（25℃）。

在造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。

大约占总产量50%的硫酸铝第一大用途是用于造纸，第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。当向这类水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的、能吸附和沉淀出细菌、胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，用在饮用水处理中可控制水的颜色和味道。

1发现历史

古代，人们曾用一种称为明矾（意思是结合）的矿物作染色固定剂。俄罗斯第一次生产明矾的年代可追溯到八至九世纪。明矾用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。

中世纪，在欧洲有好几家生产明矾的作坊。

16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯（Parace/sus PAT1949-1541）在铝的历史上写下了新的一页。他研究了许多物质和金属，其中也包括明矾（硫酸铝），证实它们

是"某种矾土盐"。这种矾土盐的一种成份是当时还不知道的一种金属氧化物，后来叫做氧化铝。

1745年，德国化学家马格拉夫终于能够分离“矾土“了。这正是帕拉塞提到过的那种物质。

理化性质

物理性质

外观与性状：白色晶体，有甜味；

溶解性：溶于水，不溶于乙醇等。

工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。

极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。

硫酸铝化学结构式

770℃分解为氧化铝和三氧化硫。

有无水物和十八水合物。无水物为无色斜方晶系晶体。溶于水，水溶液显酸性，微溶于

乙醇。在水中的溶解度随温度的上升而增加。十八水合物（Al

2·(SO

4

)

3

·18H

2

O）为无色单斜

晶体。溶于水，不溶于乙醇。水溶液因水解而呈酸性。

相对密度（水=1）：

不同温度(℃)时每100毫升水中的溶解克数：

31.2g/0℃ 33.5g/10℃ 36.4g/20℃ 40.4g/30℃ 45.8g/40℃ 59.2g/60℃

73g/80℃ 80.8g/90℃ 89g/100℃

水中溶解度：

温度溶解度

（℃）（g）

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

化学性质

不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。

加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。无毒，粉尘能刺激眼睛。

水解产物有碱式盐和氢氧化铝的胶状沉淀。容易跟钾、钠、铵的盐结合形成矾，如硫酸

铝钾kAl（SO

4）

3

·12H

2

O。

加热水合物时，猛烈膨胀，并变成海绵状物，加热至赤热时，分解为三氧化硫和氧化铝。毒性：

ADI 未规定（FAO/WHO，2001）。

GRAS(FDA，§，2000)。

LD50：980±90 mg/kg(小鼠经口)

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：未确定

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：8

4、可旋转化学键数量：0

5、拓扑分子极性表面积（TPSA）：161

6、重原子数量：12

7、表面电荷：0

8、复杂度：

9、同位素原子数量：0

10、确定原子立构中心数量：0

11、不确定原子立构中心数量：0

12、确定化学键立构中心数量：0

13、不确定化学键立构中心数量：0

14、共价键单元数量：4

3矿藏分布

明矾石，一种分布广的造岩的硫酸盐矿物，其含量超过K时称钠矾石或钠明矾石，有时也有少量Fe3+代替Al3+。在火山岩例如流纹岩、粗面岩和安山岩内呈囊状体或薄层产出，据认为它是由于这些岩石与逸出的含硫蒸气进行化学反应形成的。明矾石为中酸性火山喷出岩经过低温热液作用生成的蚀变产物。中国浙江苍南、安徽庐山和福建福鼎的白垩系火山岩中都有大量产出。大的矿床在乌克兰的别烈戈沃（Beregovo）附近、西班牙的阿尔梅利亚（Almeria）和澳大利亚新南威尔士的布拉德拉（Bullah Delah）。[12]

明矾石矿是浙江省的重要优势矿种之一。探明资源储量占全国总量的53%，居中国之首，主要分布在苍南、平阳、瑞安三县市，萧山、鄞县也有矿产地。

浙江省已探明资源储量矿产地10处，其中苍南矾山的鸡笼山、水尾山，瑞安仙岩和萧山

岩山等4处为大型矿床；苍南矾山的大岗山、瑞安平阳坑、鄞县凤凰山等3处为中型矿床。明矾石保有资源储量9104万吨（矿石量约亿吨）。

4制备方法

由铝土矿和硫酸加压反应制得。或用硫酸分解明矾石、高岭土及含氧化铝硅原料均可制得。[9]

硫酸法将铝土矿粉碎至一定粒度，加人反应釜与硫酸反应，反应液经沉降，澄清液加入硫酸中和至中性或微碱性，然后浓缩至115℃左右，经冷却固化，粉碎制得成品。

化学反应方程式：

1.硫酸法：将铝土矿粉碎至一定粒度.应釜与硫酸反应。由氢氧化铝（或纯的高岭土或铝矾土）与硫酸反应后，滤去不溶物再结晶而得。

2.将从酸性溶液中结晶生成的水合硫酸铝晶体缓慢加热，使其逐步脱水，最后将温度升高到350℃，则完全脱水成为无水硫酸铝。

5主要用途

硫酸铝化学结构式

用作动物胶的有效交联剂，并能提高动物胶的黏度。还用作脲醛胶黏剂的固化剂，20%水溶液固化速度较快。

造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。

1.造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；

2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；

3.用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；