تولید سولفات آلومینیوم
در این مقاله به بررسی محصول سولفات آلومینیوم به عنوان یکی از مشتقات شیمیایی هیدروکسید آلومینیوم پرداخته خواهد شد شما میتوانید برای خرید سولفات آلومینیوم و اطلاعات بیشتر راجب تولید سولفات آلومینیوم با ما در ارتباط باشید. سولفات آلومینیوم با فرمول شیمیایی Al2(SO4)3 یک ترکیب بلورین و با رنگ متمایل به سفید است که کاملا در آب محلول است. این ترکیب در کنار اکسید آلومینیوم به عنوان یکی از پر مصرف ترین مشتقات آلومینیوم مطرح است. زاج آلومینیوم واژه ای است که به سولفات آلومینیوم به شکل مضاعف شده با پتاسیم، آمونیوم یا سدیم تولید اطلاق می شود.
در این میان، مهمترین زاج آلومینیوم نمک تشکیل شده با آمونیوم، با فرمول شیمیایی NH4Al(SO4)2 می باشد. سولفات آلومینیوم اگرچه با فرمول مولکولی Al2(SO4)3 شناخته می شود اما، بنا بر میزان آب مصرف شده که حین واکنش تشکیل آن برای رقیق سازی سولفوریک اسید بکار می رود، می تواند بین هشت تا 32 مولکول آب، بصورت آب پیوندی در ساختار خود داشته باشد. بنابر میزان آب جذب شده، خلوص سولفات آلومینیوم تعیین میشود.
برای تولید سولفات آلومینیوم ، استفاده از ترکیب هیدروکسید آلومینیوم ضروری است و این ماده مبنای این تولید است. در کنار هیدروکسید آلومینیوم، استفاده از سولفوریک اسید، جز دیگر این فرآیند است. در واقع سولفات آلومینیوم از طریق واکنش سولفوریک اسید با هیدروکسید آلومینیوم و سپس سرد کردن محلول واکنشی حاصل می گردد. در این فرآیند از در حوضچه های با عمق کم (که به حوضچه های خنک کن مشهورند) استفاده می شود. برای تولید این ترکیب شیمیایی پر ارزش می توان سولفات آلومینیوم را از طریق واکنش شیمیایی بین سولفوریک اسید با خاک بوکسیت، به صورت مستقیم در دمای در دمای 170 درجه سلسیوس و در مخازن بسیار بزرگ با انواع هم زن های مختلف و تحت فشار بالا تولید تولید کرد. محصولی که از این روش استحصال می شود، نسبت به حالتی که مستقیما از هیدروکسید آلومینیوم استفاده می شود، خلوص پایین تری دارد.
سولفوریک اسیدی که در این فرآیند مصرف می شود، خود محصول استحصال شده از گوگرد است که در گاز ترش، نفت خام و یا ترکیبات معدنی گوگرد دار یافت می شود. در واقع گوگرد یا سولفید هیدروژن را به شکل اکسید گوگرد تبدیل می کنند و سپس سولفوریک اسید از آن استحصال می شود. در واقع، در روش مرسوم، نخست گوگرد با خلوص بالای 95 درصد را با حرارت دادن به شکل غیر مستقیم، به وسیله جکت بخار داغ، به شکل مذاب و به حالت مایع در می‌آورند. گوگرد در دمای بیش از 150 درجه سانتی گراد روان است و به راحتی می‌توان آن را به کمک پمپ مخصوص، جهت سوزاندن به درون کوره احتراق انتقال داد تا با جریان هوا وارد واکنش شده و گازهای دی اکسید گوگرد تشکیل گردد. دی اکسید گوگرد نیز توسط یک فرآیند کاتالیستی به تری اکسید گوگرد تبدیل می گردد. این گاز در مواجهه با آب می تواند تشکیل سولفوریک اسید دهد.
همچنین همانطور که پیش از این نیز اشاره شده بود، هیدروکسید آلومینیوم نیز به عنوان یک ماده میانی از طریق فرآیند بایر بدست میآید. فرآیند بایر بر اساس حل شدن بوکسیت در محلول داغ سدیم هیدروکسید در محدوده دمایی 140 درجه تا 240 درجه سلسیوس است. در دمای بالا، سدیم هیدروکسید می تواند اکسید آلومینیوم جامد که در سنگ معدن خام وجود دارد را در خود حل کند که فرم محلول هیدروکسید آلومینیوم است. طی این فرآیند سایر مواد اضافه حل نخواهد شد. محلول حاصل را سرد کرده تا در نهایت هیدروکسید آلومینیوم رسوب کند. هیدروکسید آلومینیوم تولید شده منشا بسیاری از ترکیبات مبتنی بر عنصر آلومینیوم، شامل سولفات آلومینیوم، اکسید آلومینیوم و … خواهد بود.
جهت دریافت اطلاعات فنی و تولید سولفات آلومینیوم با ما در تماس باشید.
مقاله مرتبط : کاربرد هیدروکسید آلومینیوم
در این میان سولفات آلومینیوم و مشتقات آن از طریق روشهای زیر بدست می آید:
زاج آلومینیوم را می توان با استفاده از واکنش سولفوریک اسید رقیق شده به همراه گل سیاه یا خاک بوکسیت که نسبتا ارزان قیمت میباشد، و سپس اضافه کردن آمونیوم پرسولفات به محلول مذکور و سپس کاهش دمای تدریجی محلول تولید شده در استخرهای کوچک یا کریستالیزاتور، تولید کرد. محصول بدست آمده ظاهری بصورت کریستالهای سفید رنگ و با اندازه های متنوع دارد که در بعضی از صنایع خاص مثل عطاری ها صنایع نساجی وچرم سازی مورداستفاده قرار می گیرد. طبیعتا این ترکیب اگرچه مشتقی از سولفات آلومینیوم است، اما از نظر ساختار شیمیایی با آن تفاوت دارد.
ترکیب اصلی سولفات آلومینیوم در حالت خلوص پایین را از طریق واکنش سولفوریک اسید با گل سود که جزء محصولات خروجی صنایع آلومینیوم است به دست می‌آورند. محصول این فرآیند یک پودر خاکستری رنگ با میزان آلومینیوم پایین است که شامل نا خالصی های فراوانی بوده و عملا درصد سولفات آلومینیوم آن کمتر از 60 درصد می باشد. اگرچه سولفات آلومینیوم حاصل کیفیت چندان بالایی ندارد اما بعضی از صنایع از این مواد به علت مناسب بودن قیمت آن و کم بودن اهمیت میزان خلوص آن در فرایند نهایی، از آن استفاده میکنند. از جمله این صنایع، می توان به صنایع کارتن سازی و کاغذ سازی ها اشاره کرد.
سولفات آلومینیوم با خلوص بالا از طریق واکنش سولفوریک اسید رقیق شده با آب، با هیدروکسید آلومینیوم تولید می گردد. ماده حاصل از این نوع فرایند ماده ای سفید رنگ و پودری شکل بوده و درصد خلوص آلومینیوم در آن نسبتا بالا میباشد. همچنین درصد سولفات آلومینیوم آن بین 85 الی 95 درصد میباشد. در حالت دیگر بعضی از تولید کنندگان، از همین ماده اولیه استفاده نموده، اما مخلوط واکنش را نسبتا زود تخلیه می کنند. در این حالت خلوص سولفات الومینیوم نیز در حد قابل قبولی است. در حالت جدید، سرعت کار بالاتر بوده و مصرف هیدروکسید آلومینیوم پایین است. به طور کلی در روش اخیر، ضمن استفاده از هیدروکسید الومینیوم با خلوص مناسب، هم از لحاظ اقتصادی و هم از جهت کیفیت مقرون بصرفه تر از دیگر روش های تولیدی است.
کاربرد سولفات آلومینیوم
سولفات آلومینیوم در صنایع مختلفی کاربرد دارد که به بعضی از آنها در زیر اشاره شده است:
-
استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت تصفیه آب و فاضلاب:
بزرگ‌ترین کاربرد صنعتی سولفات آلومینیوم استفاده از آن در فرایند تصفیه آب است. از آنجایی که تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب دارای اهمیت بسیار بالایی است، از اینزو، آلومینیوم سولفات به مقدار زیادی در این بخش استفاده می شود. در واقع، در فرایند تصفیه فاضلاب، خصوصا در صنایع آلاینده، سولفات آلومینیوم موجب به هم چسبیدن و انعقاد ناخالصی ها به صورت کلوخههی بزرگ‌تری می شود. این ذرات بزرگ در پایین حوضچه های آرامش، ته نشین شده و تصفیه صورت می گیرد. همچنین از طریق فرایند فیلتراسیون این لخته ها از آب جدا می شوند. به طور کلی این فرایند، لخته سازی یا انعقاد سازی نامیده می شود.
-
استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت رنگرزی:
درصورتی که سولفات آلومینیوم به مقدار زیاد در آب خنثی یا نسبتا قلیایی حل شود، رسوب ژل مانند هیدروکسید آلومینیوم در پایین ظرف ته نشین می شود. در رنگ رزی و چاپ بر روی لباس، رسوب ژلاتینی مانند تشکیل شده به ثبات رنگ بر روی الیاف لباس از طریق کاهش حلالیت پیگمنتها، کمک می کند. سولفات آلومینیوم به عنوان ماده تثبیت کننده در فرآیند رنگرزی مورد استفاده قرار می گیرد.
-
استفاده از سولفات آلومینیوم در کشاورزی:
در برخی موارد از سولفات آلومینیوم به منظور کاهش pH خاک باغات و زمین های کشاورزی استفاده میشود.
-
استفاده از سولفات آلومینیوم در صنعت بهداشتی آرایشی:
به دلیل خاصیت آنتی باکتریالی سولفات آلومینیوم،از این ماده در تولید برخی از مواد ضد تعریق استفاده می شود.
-
سایر کاربردها:
در صنعت ساختمان، از سولفات آلومینیوم به عنوان بهبود دهنده و یک افزودنی مهم در بتون استفاده می شود. کاربرد دیگر سولفات آلومینیوم استفاده به عنوان عامل فوم زا در کپسولهای آتش نشانی است. از دیگر کاربردهای این ماده می توان به تهیه کنترل کننده رشد جلبک، در ذخیره های آب ، صنایع تولید چرم، کودهای شیمیایی، صابون سازی، داروسازی، و تهیه کاتالیست های شیمیایی اشاره کرد.
شرکت کیمیا ابتکار پویش پارس با تهیه پودر هیدروکسید آلومینیوم با خلوص بالا و به صورت کاملا خشک، افتخار دارد که بخش مهمی از نیاز صنایع تولیدکنندگان سولفات آلومینیوم را برآورده سازد.
