硫酸铝的生产技术及存在的问题的可研报告

第一节 硫酸铝的简介

硫酸铝（化学式Al2(SO4)3，式量342.15），白色斜方晶系结晶粉末，密度1.69g/mL（25℃）。在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。（可研报告）

大约占总产量50%的硫酸铝第一大用途是用于造纸，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%。当向这类水中加入硫酸铝后，可以生成胶状的、能吸附和沉淀出细菌、胶体和其他悬浮物的氢氧化铝絮片，用在饮用水处理中可控制水的颜色和味道。

第二节 硫酸铝生产技术

目前工业硫酸铝产品按性状一般分为液体硫酸铝和固体硫酸铝，生产工艺也按此分类。

1.液体硫酸铝的生产工艺简介

液体硫酸铝的生产工艺主要有两种：氢氧化铝法和铝土矿酸浸取法。

氢氧化铝法：氢氧化铝和硫酸在加热条件下反应即得到液体硫酸铝。该方法生产过程简单，不需要高温高压等苛刻条件和沉降、除铁等过程，相对能耗较低，而且生产的液体硫酸铝品质纯净，性能优良。缺点是成本高，价格贵。

铝土矿酸浸取法：铝土矿生产液体硫酸铝的过程相对较复杂，首先需要将铝土矿粉碎到合适的粒度，在压力反应釜中和工业硫酸在加压、加热的条件下，经过几个小时的酸解，使铝土矿中的铝转移到酸解液中，生成硫酸铝溶液，进而生产出硫酸铝产品。铝土矿法生产的硫酸铝产品杂质含量较高，但是原料易得，虽然增加了许多工序，成本仍然较低，因此较便宜。

2.固体硫酸铝的生产工艺简介

2.1 铝矾土硫酸常压浸取 Dorr法（常压反应法）

常压浸取Dorr法硫酸铝生产流程为将铝土矿磨细至80%过200目，送入料仓，将98%的硫酸打入高位槽，二者以化学计量首先连续进入1号反应器。1号反应器，2号反应器，3号反应器串连，内衬铅并用蒸汽加热。在近沸点温度下反应，并以此进入2号反应器，3号反应器，使反应趋于完全。由反应器中出来的混合物送入几个串联逆流操作的增稠器中，除去不溶残渣，同时得到充分洗涤，澄清后的硫酸铝液进出蒸发器进行浓缩，然后冷却结晶。

2.2铝土矿硫酸加压反应法

将铝土矿粉碎至60目，在反应器内与55%～60%的硫酸在加压条件下反应6～8h，粗制反应液经沉降分离、蒸发浓缩、澄清液加酸中和或至微碱性，然后冷却制片状或冷却凝固后进行粉碎、筛分，制得硫酸铝产品。国内目前多采用此法。

2.3 硫酸分解氢氧化铝法

氢氧化铝与硫酸反应，反应液经沉降、浓缩，再冷却固化，经破碎筛分，制得硫酸铝成品。该方法同制备液体硫酸铝一样，由于氢氧化铝的价格较贵，很少采用。

第三节 硫酸铝存在的问题

虽然我国硫酸铝工业已有很大发展，但也存在许多问题。目前产品供大于求，市场状况不佳，效益下降，整个行业处于比较艰难的时期。无论是生产技术、装备水平，还是生产规模、产品质量、品种及应用等方面，与国外先进的发达国家相比，还是较大差距。当前对硫酸铝行业存在的问题进行认真探索，取得全行业共识，采取相应对策，保证我国硫酸铝工业持续、快速、健康的发展很有意义。我们认为，目前行业主要存在以下几个问题。

1、一些企业盲目上马，低水平发展现象严重

硫酸铝是一个资源性能耗高的产品，就其生产工艺而言，生产水平比较简单，如有资源较易投产。但由于设备腐蚀严重，浓缩设备尚需铜、钛、铅等较昂贵的有色金属，上马一次性投入较大。有些企业因仓促上马，规划欠周到，设计不合理，设备不配套，产量、质量都无法达到初衷要求。某些老企业，设备早已陈旧，但由于缺乏资金，无力改造，单耗上升，成本提高。这些年来，生产的发展主要不是依靠技术进步，不是还打折扣。这种低水平发展不仅造成了大量资源、人力、物力及财力的浪费，而且使企业及行业处于低水平、低效益状态下运行，缺乏竞争力，缺乏发展后劲。

2、产品单一，质量不高，新产品开发能力弱，品种结构不合理

硫酸铝行业，只有少数企业能生产一部分系列产品及专用产品，大多数企业都生产单一产品硫酸铝，而且国内大部分产品有效成分氧化铝含量偏低，能生产出优等品的厂家很少，且受资源影响，产品有害杂质、铁含量偏高，有的企业受产品结晶设备的影响，破碎后产品粒度不均匀，细分较多，贮存中易吸潮结块。再说产品品种结构仍不能满足国内外市场的需求，硫酸铝已大于市场需求，而其他附加值较高、市场增长较快的聚合硫酸铝、聚合硅酸硫酸铝、无铁硫酸铝等产品产量很低，有些尚在试验阶段。尤其值得注意的是聚合硅酸硫酸铝（PASS），其化学式为:AlA(OH)B(SO4)C(SiOX)D(H2O)E,它是硫酸铝的更新换代产品。在造纸工业中，由于它酸性小，不腐蚀设备，即可以用于中性或碱性施胶，还可以增加阳离子淀粉或碳酸钙的滞留能力，同时提供大量的填充形Al2O3和SiO2,提高纸张白度和施胶度。在净水工业中,特别适合高浊水和低温、低浊水的处理及脱色,而且被处理水中残余铝量低。此产品美、日在90年代初开始大批量进入市场,我国1994年开始研制,现已进入规模化实验阶段,相信近期可以投放市场。

3、生产规模小,经济效益差

在我国190多家硫酸铝生产企业中,我们一方面应该看到许多厂家生产原料自给能力强,管理经验较丰富,多年经营,市场情况稳定,经济效益较好。但也有些厂家,由于前段市场情况不好,又盲目生产、销售,造成很多三角债,有的厂由于决策失误,盲目兼并、投产、上项目,资金投入较大,未能达到预期目标,投资不能收回,背上沉重经济包袱。尤其是生产规模小的企业,生产水平低,土法上马,设备简陋,操作环境恶劣,产品成本高,管理经验差,市场占有面窄,质量差,其市场竞争力相当脆弱。近一、二年硫酸铝价格回落,产品积压严重,规模大的企业尚能支撑,小企业也就岌岌可危。现年产3000t的厂基本处于淘汰,年产5000t的厂也接近淘汰边缘。

4、产量快速增长,应用开发滞后,竞相压价,损害企业及行业利益

近年来,硫酸铝市场疲软,其中一个重要原因是产量增速过快,应用开发滞后,许多企业在长期计划经济体制下形成的重生产轻应用的旧观念并不因体制的转变而及时得到更新,它们既不去了解市场而盲目建厂投产,又不主动开发新用途去拓展市场,势必造成产品供大于求的局面。例如,国外硫酸铝在绝热材料、绝缘材料应用方面有相当大市场，在国内尚未见此报道。针对这种情况，有些企业不是积极采取措施，如适当压缩产量、调整产品结构、提高产品质量、降低生产成本、开发新用途等，而是采取消极的态度，推销产品。更有甚者，为了争夺市场，不惜亏本经营，造成企业严重亏损。竞相压价的结果并没有使企业摆脱困境，反而陷入更深的泥潭而不能自拔，同时又殃及其他企业，最终危及行业发展。

第四节 对今后硫酸铝发展提出几点建议

我国不仅拥有丰富的铝土矿资源，又拥有广阔的国内外市场，这为我国硫酸铝工业的发展创造了极其有利的条件，但对今后硫酸铝工业的发展应注意以下几个问题：

（1）硫酸铝是一个资源性能耗高、低附加值的产品，小肠不宜再盲目上马；现有企业的发展应着重于在革新、挖掘上做文章，不能盲目扩产。

（2）为节省能源，如果产品用户离生产厂较近，建议多出液体产品，以降低成本和方便客户。初步估算，生产液铝比固铝成本至少降低20%。

（3）加快企业改造，实行国内开发和引进国外先进技术相结合的政策，创造条件尽快用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高行业机械化、自动化、现代化的水平。

（4）要发展对新用途的研究，扩大其应用范围；开发新品种，满足社会需要，增加产品附加值及市场竞争能力。

（5）接受国内“VC”发展的教训，不能盲目降价，努力保护行业利益。

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