[发明专利]一种钾明矾的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工业结晶技术领域，具体涉及一种钾明矾的制备方法。

背景技术

钾明矾，KAl(SO₄)₂·12H₂O，俗称明矾，十二水硫酸铝钾等。钾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐，无色立方晶体，溶于水，不溶于乙醇。钾明矾有抗菌、收敛作用等，可用做中药；还可用于制备铝盐、发酵粉、油漆、澄清剂、媒染剂、造纸、防水剂等。日常生活中，钾明矾还可用于净水以及食用膨胀剂。

钾明矾的工业生产常采用明矾石法和重结晶法。明矾石是非水溶性的钾铝硫酸盐矿物，先要对其进行碎粉、焙烧(脱水、热解或还原热解)，再通过湿法浸取(酸法、碱法或酸碱联合法)，最后通过结晶技术制备钾明矾。明矾石法制备钾明矾具有工艺路线复杂、生产周期长、能耗高、三废产量大、产品质量低、矿石资源利用率低等缺点。重结晶法是以工业钾明矾或含有K⁺、Al³⁺以及SO₄^2-的物料为原料，通过重结晶制备高纯度钾明矾。

发明内容

本发明旨在提供一种产品平均粒度大的钾明矾制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

步骤一、先将硫酸铝、硫酸钾和水按下述配比进行配料，其中：硫酸铝为20~25wt%，硫酸钾为10~13wt%，其余为水；再在常压、80~100℃和150～500r/min的转速条件下搅拌1~2h制得钾明矾结晶母液Ⅰ；

步骤二、在常压或在真空度为0.02~0.05MPa的条件下，将步骤一制得的钾明矾结晶母液Ⅰ蒸发浓缩至溶液密度为1.25~1.35g/mL，制得钾明矾结晶母液Ⅱ；

步骤三、在常压、80~100℃和150～500r/min的转速条件下，向步骤二制得的钾明矾结晶母液Ⅱ中加入晶种，保温搅拌0.5~1h，制得悬浊晶浆；

步骤四、在常压和150～500r/min的转速条件下，将步骤三制得的悬浊晶浆以1～10℃/h的速率降温至25~35℃，然后过滤，洗涤，干燥；制得平均粒径大的钾明矾晶体，滤液以及洗涤水返回步骤一循环套用。

所述的晶种是十二水硫酸铝钾晶体，晶种加入量为钾明矾结晶产品总质量的0.1～5wt%。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

实施例

一种钾明矾的制备方法，其具体步骤是：

步骤一、先将硫酸铝、硫酸钾和水按下述配比进行配料，其中：硫酸铝为20~25wt%，硫酸钾为10~13wt%，其余为水；再在常压、80~100℃和150～500r/min的转速条件下搅拌1~2h制得钾明矾结晶母液Ⅰ；

步骤二、在常压或在真空度为0.02~0.05MPa的条件下，将步骤一制得的钾明矾结晶母液Ⅰ蒸发浓缩至溶液密度为1.25~1.35g/mL，制得钾明矾结晶母液Ⅱ；

步骤三、在常压、80~100℃和150～500r/min的转速条件下，向步骤二制得的钾明矾结晶母液Ⅱ中加入晶种，保温搅拌0.5~1h，制得悬浊晶浆；

步骤四、在常压和150～500r/min的转速条件下，将步骤三制得的悬浊晶浆以1～10℃/h的速率降温至25~35℃，然后过滤，洗涤，干燥；制得平均粒径大于1.5mm的钾明矾晶体，滤液以及洗涤水返回步骤一循环套用。

所述的晶种是十二水硫酸铝钾晶体，晶种加入量为钾明矾结晶产品总质量的0.1～5wt%。