碱式硫酸铝的碱式硫酸铝与硫酸铝

硫酸铝是离子型化合物，易溶于水，由于Al3+的水解作用，使它的溶液呈酸性，往溶液中加入CaCO3粉末，可生成含水量不定的水合氧化铝Al2O3·xH2O，也可写作Al2(OH)3的形式，其碱性略强于酸性。活性组分Al2O3对SO2具有强大的亲和力，它能与未反应的硫酸铝形成碱式络合物（1-x）Al2（SO4）3·xAl2O3，通常将它称作碱式硫酸铝

详见：http://baike.baidu.com/link?url=KOHJztdVlORSRCYgefDswoQb3XTWqSwAqkb4vTYQfbAab7jlEiUgpYSgfFo1BXrMvBbDZyx3vbPCGn0figHKKa

选用以铝土矿为主要原料生产固体硫酸铝产品。采用高温且在一定压力下的反应工艺。

硫酸与铝土矿反应制备硫酸铝的反应式为：

Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O

此法铝土矿在高温高压下反应，产品收率较高。

生产流程:

a. 铝土矿规格:

商品铝土矿颗粒较大，进厂后经雷蒙机磨制成80～90目之间的矿粉。

b.铝土矿的酸解:

在反应釜中投入矿体粉末，并注入98％的浓硫酸及水使硫酸浓度降低到55％，同时不断搅拌，并控制压力在3kgf/cm2左右使之反应。项目选用的反应釜承压为5kgf/cm2（0. 5MPa），确保安全。

c.硫酸铝溶液的沉降:

使用真空压缩机将反应釜中的液体压出，引入沉降锅中，用上周期洗渣水将硫酸铝液调至32°Bé（波美度），经压滤机挤压去除杂质，滤出液抽至中和锅。渣用水清洗，一般经二至3次洗渣，采用逆流漂洗，即最后一次用新鲜水。漂洗后用压滤机去渣，漂洗液存在池中，作为下周期生产的漂洗水。一般第一次洗渣水用上周期第二次洗渣水，硫酸铝浓度约4%，用作下次调波美度的底液。第二次洗渣水用上周期第三次洗渣水，硫酸铝浓度很低，约5%，用作反应釜调配酸。经4次挤压后的残渣内基本上不含硫酸铝。为铝矿土内的杂质。成为硫酸铝生产固废。

d.硫酸铝溶液的中和

准确分析清液的酸碱度和盐基度后。用硫酸中和碱式硫酸铝，使中和后的Al2(SO4)3溶液不溶物≤0.25％，盐基度（按Al2O3g/l）保持在0.1～0.4，然后抽入浓缩高位槽。

e.浓缩

采用锅炉蒸汽加热，将水蒸汽通入列管换热器加热浓缩。当浓缩后的硫酸铝溶液温度达到112～117℃时，即可出料.

（1）通过以上分析知，酸浸时反应的化学方程式为Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O，氧化铝和稀硫酸完全反应、二氧化硅和稀硫酸不反应，所以滤渣I的成分为SiO2，

故答案为：Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；SiO2；

（2）通过以上分析知，滤渣Ⅱ的成分是CaSO4，若溶液的pH偏高，溶液中的Al 3+和OH-离子反应生成Al（OH）3，所以将会导致溶液中铝元素的含量降低，反应方程式为：3CaCO3+2Al2（SO4）3+6H2O═Al2（SO4）3?Al2O3+3CaSO4?2H2O+3CO2↑，离子反应为3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2↑，

故答案为：CaSO4；3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2↑；

（3）溶液吸收二氧化硫生成SO32-，在溶液中SO32-易被氧化生成SO42-，所以上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量；溶液中SO32-属于弱酸根离子被氧气氧化为转化为SO42-，SO42-为强酸根离子，则溶液酸性增强，pH减小；

故答案为：溶液中的部分SO32- 被氧化成SO42-；减小；

（4）二氧化硫与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，硫酸和氢溴酸均为强酸，其反应的离子方程式为：SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-；

故答案为：SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-．