本發(fā)明涉及硫酸鋁制備領(lǐng)域，具體涉及一種速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法及其制備線。

背景技術(shù)：

1、液體無堿速凝劑是一種用于噴射混凝土中的添加劑，其主要成分包括硫酸鋁、聚合物改性納米顆粒、活性氧化鋁等。其制備方法通常涉及將各種成分按一定比例混合，并在特定條件下進(jìn)行反應(yīng)，形成穩(wěn)定的液體速凝劑。

2、其中，硫酸鋁的純度、晶體形貌及粒度分布直接影響其與水泥體系的反應(yīng)活性及凝結(jié)效果。傳統(tǒng)硫酸鋁制備方法通常以鋁土礦與硫酸反應(yīng)制備硫酸鋁，原料成本低但鐵含量高(達(dá)0.5％以上)，且難以通過常規(guī)工藝脫除，導(dǎo)致產(chǎn)品純度受限，同時傳統(tǒng)工藝能耗高、生產(chǎn)周期長，且篩分后細(xì)粉回用率低，制約了工業(yè)化效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法及其制備線，該制備方法及其制備線能夠保證制備出的硫酸鋁晶體的純度，并保障硫酸鋁晶體的利用率以及應(yīng)用效果，同時也能夠降低制備生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響。

2、本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，包括如下步驟：

4、步驟一，將對應(yīng)量的氫氧化鋁和硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鋁溶液；

5、步驟二，對硫酸鋁溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，形成過飽和溶液；

6、步驟三，將處于過飽和狀態(tài)的硫酸鋁溶液進(jìn)行控溫冷卻，析出硫酸鋁晶體；

7、步驟四，收集析出的硫酸鋁晶體，并依次進(jìn)行烘干和粉碎；

8、步驟五，對粉碎處理后的硫酸鋁晶體進(jìn)行篩分。

9、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟一中，硫酸的濃度為60％-70％，氫氧化鋁和硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的溫度為80-100℃，ph為1.5-2。

10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟三中，硫酸鋁溶液的溫度冷卻至20-30℃，降溫速率不高于5℃/h。

11、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟三中，在冷卻初期，將少量高純度硫酸鋁晶種加入硫酸鋁溶液中。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四中，硫酸鋁晶體的干燥溫度為80-90℃。

13、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟四具體為：

14、對步驟三中處理后的硫酸鋁溶液進(jìn)行過濾，收集粒度不小于80目的硫酸鋁晶體；

15、將過濾處理后的硫酸鋁溶液混入進(jìn)行步驟二的硫酸鋁溶液中。

16、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟五中，篩分出的硫酸鋁晶體的粒度為80-120目。

17、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟五具體為：

18、篩選出粉碎處理后的硫酸鋁晶體中粒度大于120目的硫酸鋁晶體，并單獨(dú)進(jìn)行步驟四；

19、再次從經(jīng)過篩選處理后的硫酸鋁晶體中篩選出粒度介于80目和120目之間的硫酸鋁晶體，并收集；

20、對經(jīng)過二次篩選后的硫酸鋁晶體進(jìn)行統(tǒng)一回收。

21、本發(fā)明還提供了一種基于上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法的制備線，包括：

22、反應(yīng)裝置，其用于供氫氧化鋁和硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并生成硫酸鋁溶液；

23、濃縮裝置，其用于對硫酸鋁溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮形成過飽和溶液；

24、結(jié)晶裝置，其用于對處于過飽和狀態(tài)的硫酸鋁溶液進(jìn)行控溫冷卻析出硫酸鋁晶體；

25、處理裝置，其用于對析出的硫酸鋁晶體進(jìn)行收集并依次進(jìn)行烘干和粉碎；

26、篩分裝置，其用于對粉碎處理后的硫酸鋁晶體進(jìn)行粒度篩選。

27、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

28、(1)本發(fā)明采用反應(yīng)-濃縮-結(jié)晶-后處理一體化銜接設(shè)置，在縮短生產(chǎn)周期(較傳統(tǒng)工藝減少30％)的同時降低了能耗(單位產(chǎn)品能耗≤0.8噸標(biāo)煤/噸)，同時保障了制備出的硫酸鋁晶體的純度且降低了制備生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響，減輕了環(huán)境負(fù)荷。

29、(2)本發(fā)明通過對硫酸鋁溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，形成可控的過飽和溶液，結(jié)合控溫冷卻，提高了晶體致密度與晶形完整性，保證了制備的硫酸鋁晶體的質(zhì)量，從而保障了后續(xù)制作完成的速凝劑的使用效果。

30、(3)本發(fā)明通過對硫酸鋁晶體依次進(jìn)行烘干、粉碎以及篩分處理，在優(yōu)化硫酸鋁晶體的物理性能(即含水率、粒度)的同時也能夠?qū)崿F(xiàn)不同粒度范圍的硫酸鋁晶體的分開回收，從而保障了硫酸鋁晶體的利用率以及應(yīng)用效果。

技術(shù)特征：

1.一種速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟一中，硫酸的濃度為60％-70％，氫氧化鋁和硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的溫度為80-100℃，ph為1.5-2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟三中，硫酸鋁溶液的溫度冷卻至20-30℃，降溫速率不高于5℃/h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟三中，在冷卻初期，將少量高純度硫酸鋁晶種加入硫酸鋁溶液中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟四中，硫酸鋁晶體的干燥溫度為80-90℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟四具體為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟五中，篩分出的硫酸鋁晶體的粒度為80-120目。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法，其特征在于：所述步驟五具體為：

9.一種基于權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法的制備線，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種速凝劑用硫酸鋁反應(yīng)結(jié)晶制備方法及其制備線，其中制備方法，包括如下步驟：步驟一，將對應(yīng)量的氫氧化鋁和硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鋁溶液；步驟二，對硫酸鋁溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，形成過飽和溶液；步驟三，將處于過飽和狀態(tài)的硫酸鋁溶液進(jìn)行控溫冷卻，析出硫酸鋁晶體；步驟四，收集析出的硫酸鋁晶體，并依次進(jìn)行烘干和粉碎；步驟五，對粉碎處理后的硫酸鋁晶體進(jìn)行篩分。本發(fā)明能夠保證制備出的硫酸鋁晶體的純度，并保障硫酸鋁晶體的利用率以及應(yīng)用效果，同時也能夠降低制備生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：張巍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黃山市白岳活性白土有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15