硫酸铝 明矾用于造纸净水泡沫灭火防水混凝土防火布原料污水处理

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 CAS登录号 10043-01-3 EINECS登录号 233-135-0化学式 Al₂O₁₂S₃ 分子量 342.15

熔点 770 ℃(dec.)(lit.) 水溶性 soluble 密度 2.71 g/mL at 25℃(lit.)

别称 硫酸铝(3:2);明矾,硫酸铝   外观 无味、白色、吸湿、有光泽的晶体或粉末

用途：用于人造宝石和高级铵明矾的生产。硫酸铝主要用作污水处理、饮用水处理、造纸施胶、水泥添加剂，用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料 (收敛剂)。用作造纸工业精整剂(松脂上胶，使彩色附于纸面)；皮革鞣制剂；媒染剂；净水剂；泡沫灭火器的内留剂；制造明矾、铝白的原料；石.油脱色、脱臭剂；药物原料；用作食品固化剂(赋形剂)；用于油脂、水等的脱除杂质；白蛋白巴氏杀菌的稳定剂；色淀原料；防水混凝土原料；防火布的原料。

理化性质 

    无色或白色结晶。无臭，味微甜。工业品因含铁等而带黄绿色，味酸涩。在空气中稳定。加热至250℃失去结晶水，加热至700℃以上时开始分解为三氧化二铝、三氧.化硫和水蒸汽等。易溶于水，水溶液呈酸性反应。Al₂(SO₄)₃+2H₂O→Al₂(SO₄)₂(OH)₂+H₂SO₄，加热水合物时，猛烈膨胀，并变成海绵状，加热至赤热时，分解为三氧.化硫和氧化铝。絮状或海绵状Al (OH)₃具有很强的吸附能力，能很好地吸附色素和纤维织物，因而在印染工业上用作媒染剂; 还用于净化饮用水; 此外，在造纸工业上，它与松香同时加入纸浆内可使纤维粘合。

    硫酸铝有无 水物及多种水合物型态存在(16、18、27等)。其中较稳定者为无 水硫酸铝及十八水合硫酸铝。

    无 水硫酸铝为无色斜方晶系晶体。有光泽。或白色结晶性粉末。相对分子质量342.15。相对密度2.71。逐渐加热时熔融，250℃时开始失去结晶水，770℃时分解。折射率1.47。溶于水，微溶于乙.醇，水溶液呈酸性。在水中的溶解度：0℃时37.9、10℃时38.1、25℃时38.5、30℃时 38.9、40℃时40.4、60℃时44.9、70℃时 48.8、100℃时89。

十八水合硫酸铝为无色单斜晶系针状结晶。相对分子质量666.43。相对密度1.69 (17/4℃)。86.5℃时分解。溶于水，不溶于乙.醇。在水中的溶解度为0℃时86.9、100℃时1104。水溶液因水解而呈酸性。

    硫酸铝易吸水结块，应用衬有塑料袋的玻璃丝胶袋包装。贮运时应防止雨淋受潮

应用领域

用作动物胶的有效交联剂，并能提高动物胶的黏度。还用作脲醛胶黏剂的固化剂，20%水溶液固化速度较快。

造纸工业中作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石.油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。砷?含量不大于5mg/kg的产品可用于水处理絮凝剂。　　　　　

1. 第一大用途是造纸施胶剂，大约占硫酸铝总产量50%。造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；用作造纸工业精整剂(松脂上胶，使彩色附于纸面)；高级纸张锻白；纸上浆。

2. 第二大用途是在饮用水、工业用水和工业废水处理中做絮凝剂，大约占硫酸铝总产量40%。用作污水处理剂、浊水净化剂，也用作沉淀剂。净水剂(絮凝剂，生成的氢氧化铝絮凝物可将水中悬浮微粒包被起来，促使迅速沉降分离)溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；

3. 石.油工业的除臭脱色剂；用作油脂工业的澄清剂、油脂脱色剂，

4.消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；泡沫灭火器的内留剂(外留剂为碳酸氢钠，反应后生成二氧化碳)；

5.分析试剂，

6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；最高允许用量(FAO/WHO，1984)0.036%。

7.可作原料，用于制造人造宝石和高级铵明矾，其他铝酸盐(如氨明矾、钾明矾、精制硫酸铝)；

8. 色淀原料。燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和填充剂作用。

9.用于医药收敛剂、药.物原料；

10.用作食品固化剂(赋形剂)；固化剂，用于油脂、水等的脱除杂质；；

11.混凝土防水剂、防水混凝土原料；

12.防火布的原料。

13.在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；

14.用于优质澄清剂

15.高级钛白制造业。钛白粉后薄膜处理和催化剂载体的生产

16.木材防腐剂

17.制革工业用作鞣剂鞣革剂，制白色鞣革

18.印染工业用作媒染剂

制备方法

由铝土矿和硫.酸加压反应制得。或用硫.酸分解明矾石、高岭土及含氧化铝硅原料均可制得。

硫酸法将铝土矿粉碎至一定粒度，加人反应釜与硫酸反应，反应液经沉降，澄清液加入硫.酸中和至中性或微碱性，然后浓缩至115℃左右，经冷却固化，粉碎制得成品。

化学反应方程式：

1.硫.酸法：将铝土矿粉碎至一定粒度.应釜与硫.酸反应。由氢氧化铝（或纯的高岭土或铝矾土）与硫酸反应后，滤去不溶物再结晶而得。

2.将从酸性溶液中结晶生成的水合硫酸铝晶体缓慢加热，使其逐步脱水，最后将温度升高到350℃，则完全脱水成为无 水硫酸铝。

常见的铝盐  

硫酸铝是常见的铝盐之一，易发生水解，水溶液呈酸性。往溶液中加入可溶性碳酸盐或硫化物会促使水解完全：

（1）2Al₃++3CO₂^-3+2H₂O=2Al(OH)₃↓+3CO₂↑

（2）2Al₃++3S^2-+3H₂O=2Al(OH)₃↓+3H₂S↑

产生白色絮状氢氧化铝沉淀，加热时它会猛烈膨胀，变成海绵状物质；煅烧到赤热时则分解成三氧.化硫和氧化铝。

硫酸铝溶液与硫酸钾溶液混合，使之结晶，可得到一种新的盐，叫做硫酸铝钾K₂SO₄·Al₂ (SO₄ ) ₃·24H₂O，这种盐称为复盐，又称为铝钾矾，俗称明矾。从组成上看， 它是由两种简单的盐加合而成，但并不是两种盐的简单混合物，而是具有相同晶体结构、有确定组成的化合物。复盐与配合物的区别就在于复盐在固态或溶液中存在的是简单离子，而无复杂的配离子。

硫酸铝以及其他一些可溶性硫酸盐，彼此也可形成复盐，其通式为M2ⅠSO₄MⅡSO₄·6H₂O和MⅠ2SO₄M2Ⅲ (SO₄)₃·24H₂O。式中MⅠ通常为NH⁺⁴，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Cs⁺，Tl⁺;MⅡ1为Fe²⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Zn²⁺，Cu²⁺，Hg²⁺;MuⅢ1为Fe³⁺， Cr³⁺，Al³⁺等。这一类复盐统称为矾，例如： 摩尔盐(NH₄) 2SO₄·FeSO₄·6H2O， 镁钾矾K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O，铬钾矾K₂SO₄·Cr₂(SO₄) ₃·24H₂O，钠明矾 Na₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O， 铵明矾(NH4 )2SO₄·Al(SO₄)₃·24H₂O等。这些矾类，在水中的溶解度比组成它们的相应硫酸盐要小得多，因而从溶液中结晶时，容易得到较完整的晶体颗粒，易于纯化。常常利用制备铝矾这一步骤，来提纯硫酸铝或制取较纯的铝的化合物。矾类在工业上有着广泛的用途，明矾可用来清洁饮用水，还用于鞣革、印染、造纸等工业。金属铝、氧.化铝或氢氧.化铝与硫酸作用都可制得硫酸铝。

酸铝结合剂  

    硫酸铝结合剂耐火材料结合剂的一种。它是用铝土矿硫.酸分解法或氢氧.化铝硫酸分解法制取的工业硫酸铝，经水解后制得的。

用硫酸铝结合剂的结合体其硬化机理比较复杂，常温下硫酸铝溶液中呈现SO₄^2-、Al (OH)₂+和Al (SO₄)₃等状态存在。若不加促凝剂，凝固很缓慢或者不凝固。加入促凝剂后，如加入促凝剂矾土水泥后，SO₄^2-会夺取矾土水泥中Ca²⁺形成CaSO₄，同时还形成硫酸铁、硫酸镁等。它们之间会互相作用形成硫铝酸钙(3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·31H₂O或3CaO·Al₂O₃·CaSO₄·12H₂O)和硫酸铝铁(FeO·Al₂O₃·4SO₃·22H₂O)等新物质的沉淀析晶，促使结合体凝结与硬化。

硫酸铝结合剂结合的结合体由于新生成物数量不多，故在常温下强度很低。在500～600℃之前热处理后的强度与烘干强度接近。当700～800℃时由于硫酸盐及硫铝酸盐相继开始分解，放出SO₃，[Al₂(SO₄)₃—→Al₂O₃+3SO₃↑]使结合体产生结构疏松，强度降低。当高于1000℃时，由于硫酸盐与硫铝酸盐分解得到的活性Al₂O₃易发生固相反应，形成新物质和出现液相达到烧结，强度显著提高。到1200℃时，结合体强度约为800℃时的3.5～5倍。

由于硫酸铝水解反应产物为H₂SO₄，它可与原料中金属和氧化物反应产生氢气和水，对砖料成型性能不利，故采用硫酸铝结合剂配料时需在一定温度和湿度下困料24h以上。

用硫酸铝结合剂可制备浇注料、捣打料、可塑料及不烧砖等，其使用温度随所用骨料及粉料的材质不同而异。

企业标准鲁Q/2B 290—86