硫酸铝除铁研究概述
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１ 重 结 晶 法 重 结 晶 法 在 反 应 器 中 加 入 按 化 学 比 计 算 的 氧 化
２ ２ 亚 铁 氰 化 钾 和 铁 氰 化 钾 沉 淀 法 ．
Ｆ 抖和 ［ ｅ Ｃ 能 生 成 蓝 色沉 淀 ， 普 鲁 ｅ － （ Ｎ）］一 Ｆ 为 士 兰 。 ｅ 和Ｅ ｅ Ｃ 。 能生成 蓝色沉淀 ， Ｆ Ｆ （ Ｎ） 一 ］ 为腾 氏
内 蒙 古 石 油 化 工
２１ ００年第 ２ 期
硫酸铝除铁研究概述
王 彩 华 ， 玉 民 崔
（ 阳师 范 学 院 化 学 化工 学 院 ． 徽 阜 阳 阜 安 ２ ６４ ） ３ ０ １
摘 要： 概述 了硫 酸铝 除铁 的主要 方 法， 主要有 重结 晶法、 沉淀 法和有机 物萃取 法等 。 关键 词 ： 酸铝 ； 硫 除铁 ； 结 晶； 重 沉淀 ； 萃取 中图分 类号 ： ８ １ ０ ２ ５ ＴＦ ２ ． ３ ． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ Ｏ ０ 一 ｏ ３ — Ｏ Ａ １ ０ － ９ １ ２ １ ）２ ０ Ｏ ２
至 ４ ～ ５ ℃ ， 续 反 应 ０ ５ １ ０ 即可 ， 得 即为 沉 ０ ０ 继 ． ～ ．ｈ 所 淀剂 。 称 取制备好 的硫 酸铝 ｌ Ｏ Ｏ ｇ溶 于 １ Ｏ １０ 水 ３ ～ ５ｍｌ 中， 在室 温下 ， 入沉 淀剂 ４ ｇ 搅 拌 均匀 ， 加 ～６ ， 即有棕
反应结束 时 ， 反应液 中游离 酸少 于 ０ １ 。放人 ． 钢 带冷凝结 晶器 中冷 却结 晶即 为工业硫 酸铝［ 。 ‘ ］ 将 工业 硫 酸铝 在 硫酸 性 溶 液 中 ， 系点选 择 在 体 Ａｌ Ｓ 。 ｚ Ｏ ）一Ｈ２Ｏ 一 Ｈ ０ 三 元 相 图 中 Ａｌ Ｓ 。 （ Ｓ ０ ） 结 （ 晶与其 饱和溶液 的两 相 区内 ， 复重结 晶 。 反 具体 操作 条件 为 ： ２Ｓ ） Ａｌ（０。 浓度 为１ ， Ｓ ３ Ｈ２Ｏ 浓度为３ ， ２ 晶种加入 量＞ １ ， ４ ℃下重 结 晶 ５ 时 ， 结 晶 ０ 在 ５ 小 重 三次 ， 可将 工业 硫 酸 铝 中 的铁 含 量 （ Ｆ 计 ） 以 ｅＯ。 从 ０ ４ １ 下 降 为 ０ ０ ， 到 企 业 标 准 一 等 品 的要 ． ３ ．４ 达
求 。 ２ 沉 淀 法
沉淀法 主要有 ： 高锰 酸钾 氧化沉 淀法 、 亚铁 氰化 钾 和铁氰化 钾沉淀 法 以及 有机络 合沉 淀法 等 。 ２ １ 高锰 酸 钾 氧 化 沉 淀 法 ． 在 ｐ Ｈ＝ ３ ０的 酸性 溶 液 中， Ｏｇ是 强 氧化 ． Ｍｎ 剂 ， 可 以把 Ｆ 抖氧 化 成 Ｆ 抖 ， 原 产 物 为 Ｍｎ ， 它 ｅ ｅ 还 抖
即：
Ｍ ｎＯ／ －＋ ５ ＋ ８ 。 Ｆｅ Ｈ 卜＿ ４ ２ Ｈ Ｏ Ｍ ｎ ＋ ５ 。 ＋ Ｆｅ
色沉 淀析 ＿ 过 滤 除去 沉淀 ， 液真 空浓 缩 、 晶 得 出， 母 结 白色 固体 即为产 品低铁 Ａ１ Ｓ ．。铁 离子质量 分数 。 Ｏ ）， （ 为 ０ ０ ３ ～Ｏ ０ ７ ， 到企业标 准合格 品要求［ 。 ０ ． ０ 达 ８ ］ ３ 有机 物萃取 法 二 十世 纪六 十 年代 开始 ， 多人进 行 了溶 剂萃 许 取法 除铁 的研究 。在这些 研究 中 ， 介质有硫 酸 、 其 硝 酸、 盐酸 和磷 酸 ， 由于介 质 的不 同 ， 选择 的萃 取 体系 亦 多种 多样 。用 于研 究 的萃取剂有磷类 ： 中性磷 ， 如 Ｔ Ｐ ＴＲ Ｏ、 Ｐ Ｂ ， Ｐ ＴＯ Ｏ； 性 磷 ，如 单 烷 基 磷 酸 酸 （ ５ ８ 、 烷基磷 酸 （ 、 基焦 磷酸 以及 Ｐ ５ 、 Ｐ ３）二 Ｐ Ｏ ）烷 ３ ０ Ｐ０ ５ Ｚ等 ； 胺类 ： 胺 ， Ｐ ｉ ｎ ＭＴ、 ｂ ｒ ｅ 伯 如 ｒ ｍｅ ｅ Ｊ Ａｍ ｅｉ ｔ
蓝 。反应方 程式 为 ： ４ｅ Ｆ。 ＋３ Ｆ （ Ｎ）］ ［ ｅＣ ６ 一 Ｆ Ｆ （ Ｎ）］ ｅ［ ｅ Ｃ ６３ ３ ｅ ＋２ Ｆ （ Ｎ）］ Ｆ ［ ｅＣ ６卜—一Ｆ ３Ｆ （ Ｎ）］ ｅＦ ｅｃ ６２ 硫 酸 铝 溶 液 经 Ｈ。 ｗ：３ ％） 化 、 Ｏ （ ０ 氧 酸化 、 冷 却 ， 入 亚铁 氰 化 钾 和 铁 氰化 钾 生 成 蓝 色沉 淀 ， 加 过 滤 ， 去滤渣 除去铁 ， 弃 滤液经 浓缩 、 晶得 到成 品［ 。 结 ｚ ３ ２ ３ 有机 络合沉 淀法 ． 将 ４ （ ０ 质量分 数 ） 的二 氨基化合 物 ３ ． ｇ加 入 ６３ 反应 瓶 中 ， 再加入 １ （ 量分数 ） ５ 质 的溶 液 ８ ｇ 冷 却 ６， 至 １ ￣２ ℃， 加另 一化合物 ２ ． ｇ 滴 加速度 以控 ０ ０ 滴 ４５ 。
硫 酸铝是 无机 盐 的一 个 品种 ， 国内 大部分 硫 酸 铝 生产厂都用 硫酸分解 铝 土矿 生 产硫 酸 铝 。由于铝 土矿 中含铁较 多 ， 生产 过程又 无除铁 步骤 。 以产 品 所 硫 酸铝 中铁质 量分数 有时高 达５ 。 产品难 以达到一 级 品要求 ， 限制 了其在 某些领域 的应 用 。随着造纸 、 印刷 、 食品等工 业对低 铁硫酸 铝需求 量的不 断增大 ， 工业 硫 酸铝 的除 铁 研究 日益 得 到 硫 酸 铝 行业 的重 视Ｌ Ｊ 目前 ， ｌ 。 广泛采 用 的硫 酸铝 除铁 方法有重 结 晶 法、 沉淀法及 有机 物萃取 法等 ［ 。 ３ ］
铝、 硫酸 和水 ， 用直 接蒸汽 搅拌 ， 并是温 度保持 在１ Ｏ ｌ ～ １ ０ 。反 应 如 下 ： ２℃
２ （ Ａ１ ＯＨ ） ＋ ３ Ｓ 一 ３ Ｈ２ ０ Ａｌ （ Ｏ ３ ６ ２ ２ Ｓ ） ＋ Ｈ Ｏ
制温度 不超过２ ℃为宜 （ 间大２ ）滴加 完毕 ， 温 Ｏ 时 ｈ。 升
２ ２ 亚 铁 氰 化 钾 和 铁 氰 化 钾 沉 淀 法 ．
Ｆ 抖和 ［ ｅ Ｃ 能 生 成 蓝 色沉 淀 ， 普 鲁 ｅ － （ Ｎ）］一 Ｆ 为 士 兰 。 ｅ 和Ｅ ｅ Ｃ 。 能生成 蓝色沉淀 ， Ｆ Ｆ （ Ｎ） 一 ］ 为腾 氏
内 蒙 古 石 油 化 工
２１ ００年第 ２ 期
硫酸铝除铁研究概述
王 彩 华 ， 玉 民 崔
（ 阳师 范 学 院 化 学 化工 学 院 ． 徽 阜 阳 阜 安 ２ ６４ ） ３ ０ １
摘 要： 概述 了硫 酸铝 除铁 的主要 方 法， 主要有 重结 晶法、 沉淀 法和有机 物萃取 法等 。 关键 词 ： 酸铝 ； 硫 除铁 ； 结 晶； 重 沉淀 ； 萃取 中图分 类号 ： ８ １ ０ ２ ５ ＴＦ ２ ． ３ ． 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ６ ７ ８ （ ０ Ｏ ０ 一 ｏ ３ — Ｏ Ａ １ ０ － ９ １ ２ １ ）２ ０ Ｏ ２
至 ４ ～ ５ ℃ ， 续 反 应 ０ ５ １ ０ 即可 ， 得 即为 沉 ０ ０ 继 ． ～ ．ｈ 所 淀剂 。 称 取制备好 的硫 酸铝 ｌ Ｏ Ｏ ｇ溶 于 １ Ｏ １０ 水 ３ ～ ５ｍｌ 中， 在室 温下 ， 入沉 淀剂 ４ ｇ 搅 拌 均匀 ， 加 ～６ ， 即有棕
反应结束 时 ， 反应液 中游离 酸少 于 ０ １ 。放人 ． 钢 带冷凝结 晶器 中冷 却结 晶即 为工业硫 酸铝［ 。 ‘ ］ 将 工业 硫 酸铝 在 硫酸 性 溶 液 中 ， 系点选 择 在 体 Ａｌ Ｓ 。 ｚ Ｏ ）一Ｈ２Ｏ 一 Ｈ ０ 三 元 相 图 中 Ａｌ Ｓ 。 （ Ｓ ０ ） 结 （ 晶与其 饱和溶液 的两 相 区内 ， 复重结 晶 。 反 具体 操作 条件 为 ： ２Ｓ ） Ａｌ（０。 浓度 为１ ， Ｓ ３ Ｈ２Ｏ 浓度为３ ， ２ 晶种加入 量＞ １ ， ４ ℃下重 结 晶 ５ 时 ， 结 晶 ０ 在 ５ 小 重 三次 ， 可将 工业 硫 酸 铝 中 的铁 含 量 （ Ｆ 计 ） 以 ｅＯ。 从 ０ ４ １ 下 降 为 ０ ０ ， 到 企 业 标 准 一 等 品 的要 ． ３ ．４ 达
求 。 ２ 沉 淀 法
沉淀法 主要有 ： 高锰 酸钾 氧化沉 淀法 、 亚铁 氰化 钾 和铁氰化 钾沉淀 法 以及 有机络 合沉 淀法 等 。 ２ １ 高锰 酸 钾 氧 化 沉 淀 法 ． 在 ｐ Ｈ＝ ３ ０的 酸性 溶 液 中， Ｏｇ是 强 氧化 ． Ｍｎ 剂 ， 可 以把 Ｆ 抖氧 化 成 Ｆ 抖 ， 原 产 物 为 Ｍｎ ， 它 ｅ ｅ 还 抖
即：
Ｍ ｎＯ／ －＋ ５ ＋ ８ 。 Ｆｅ Ｈ 卜＿ ４ ２ Ｈ Ｏ Ｍ ｎ ＋ ５ 。 ＋ Ｆｅ
色沉 淀析 ＿ 过 滤 除去 沉淀 ， 液真 空浓 缩 、 晶 得 出， 母 结 白色 固体 即为产 品低铁 Ａ１ Ｓ ．。铁 离子质量 分数 。 Ｏ ）， （ 为 ０ ０ ３ ～Ｏ ０ ７ ， 到企业标 准合格 品要求［ 。 ０ ． ０ 达 ８ ］ ３ 有机 物萃取 法 二 十世 纪六 十 年代 开始 ， 多人进 行 了溶 剂萃 许 取法 除铁 的研究 。在这些 研究 中 ， 介质有硫 酸 、 其 硝 酸、 盐酸 和磷 酸 ， 由于介 质 的不 同 ， 选择 的萃 取 体系 亦 多种 多样 。用 于研 究 的萃取剂有磷类 ： 中性磷 ， 如 Ｔ Ｐ ＴＲ Ｏ、 Ｐ Ｂ ， Ｐ ＴＯ Ｏ； 性 磷 ，如 单 烷 基 磷 酸 酸 （ ５ ８ 、 烷基磷 酸 （ 、 基焦 磷酸 以及 Ｐ ５ 、 Ｐ ３）二 Ｐ Ｏ ）烷 ３ ０ Ｐ０ ５ Ｚ等 ； 胺类 ： 胺 ， Ｐ ｉ ｎ ＭＴ、 ｂ ｒ ｅ 伯 如 ｒ ｍｅ ｅ Ｊ Ａｍ ｅｉ ｔ
蓝 。反应方 程式 为 ： ４ｅ Ｆ。 ＋３ Ｆ （ Ｎ）］ ［ ｅＣ ６ 一 Ｆ Ｆ （ Ｎ）］ ｅ［ ｅ Ｃ ６３ ３ ｅ ＋２ Ｆ （ Ｎ）］ Ｆ ［ ｅＣ ６卜—一Ｆ ３Ｆ （ Ｎ）］ ｅＦ ｅｃ ６２ 硫 酸 铝 溶 液 经 Ｈ。 ｗ：３ ％） 化 、 Ｏ （ ０ 氧 酸化 、 冷 却 ， 入 亚铁 氰 化 钾 和 铁 氰化 钾 生 成 蓝 色沉 淀 ， 加 过 滤 ， 去滤渣 除去铁 ， 弃 滤液经 浓缩 、 晶得 到成 品［ 。 结 ｚ ３ ２ ３ 有机 络合沉 淀法 ． 将 ４ （ ０ 质量分 数 ） 的二 氨基化合 物 ３ ． ｇ加 入 ６３ 反应 瓶 中 ， 再加入 １ （ 量分数 ） ５ 质 的溶 液 ８ ｇ 冷 却 ６， 至 １ ￣２ ℃， 加另 一化合物 ２ ． ｇ 滴 加速度 以控 ０ ０ 滴 ４５ 。
硫 酸铝是 无机 盐 的一 个 品种 ， 国内 大部分 硫 酸 铝 生产厂都用 硫酸分解 铝 土矿 生 产硫 酸 铝 。由于铝 土矿 中含铁较 多 ， 生产 过程又 无除铁 步骤 。 以产 品 所 硫 酸铝 中铁质 量分数 有时高 达５ 。 产品难 以达到一 级 品要求 ， 限制 了其在 某些领域 的应 用 。随着造纸 、 印刷 、 食品等工 业对低 铁硫酸 铝需求 量的不 断增大 ， 工业 硫 酸铝 的除 铁 研究 日益 得 到 硫 酸 铝 行业 的重 视Ｌ Ｊ 目前 ， ｌ 。 广泛采 用 的硫 酸铝 除铁 方法有重 结 晶 法、 沉淀法及 有机 物萃取 法等 ［ 。 ３ ］
铝、 硫酸 和水 ， 用直 接蒸汽 搅拌 ， 并是温 度保持 在１ Ｏ ｌ ～ １ ０ 。反 应 如 下 ： ２℃
２ （ Ａ１ ＯＨ ） ＋ ３ Ｓ 一 ３ Ｈ２ ０ Ａｌ （ Ｏ ３ ６ ２ ２ Ｓ ） ＋ Ｈ Ｏ
制温度 不超过２ ℃为宜 （ 间大２ ）滴加 完毕 ， 温 Ｏ 时 ｈ。 升