晶体明矾的生产方法 技术领域：
本发明涉及晶体明矾生产方法，属于非金属矿石与矿渣综合利用领域。
背景技术：
我国劳动人民早就懂得利用明矾的技术，自然界中的明矾石(Alumstone)按照化学成分可以分为钾明矾石(Kalialunite)是生产钾明矾(硫酸铝钾)与铵明矾(硫酸铝铵)的重要原料。安徽庐江与浙江苍南两大矾矿在国内颇具代表性，多年来沿用传统的老方法生产，消耗大，成本高，亏损严重，丢弃的矿渣没有得到再利用，光是安徽庐江丢弃的矿渣即达三百多万吨，堆积如山，成为三废治理和综合利用的一大难题。虽经我们多方探寻，但解决这一难题的资料一直未见。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：充分利用矾砂(工业废渣)并增加钾明矾或铵明矾的产量。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种晶体明矾的生产方法，其特征在于将矿石或矿渣碎至直径＜10cm，在480～500℃下焙烧的为含氧化铝的原料或者工业废渣(矾砂)置入大型耐酸容器，在大型耐酸容器中加入硫酸氢盐，生产钾明矾时是加入硫酸氢钾，可在一较小耐酸容器中用硫酸与氯化钾反应，先将产生的氯化氢气体吸收移去，然后将得到的硫酸氢钾连同多余硫酸一并置入大型耐酸容器中；生产铵明矾时是加入硫酸氢铵，可在一较小耐酸容器中用硫酸与硫酸铵反应，将得到的硫酸氢铵连同多余硫酸一并置入大型耐酸容器中，往大型耐酸容器中加入92～98％的硫酸，大型耐酸容器中的各成分充分反应，生成无水硫酸铝钾或无水硫酸铝铵，往大型耐酸容器中加入适当水，使其风化结晶，然后往大型耐酸容器中通入80～95℃蒸汽，加热溶解，将液体与固体分离，除去固体残渣，再结晶，即可取出晶体钾明矾或晶体铵明矾，将取出晶体后的溶液再置入大型耐酸容器中，回收利用。
上述矿石中的氧化铝含量，以大于20％为优；上述矿渣中的氧化铝含量，以大于10％为优；上步骤中所用的硫酸以95％为佳。
硫酸一氯化钾反应生成硫酸氢钾的化学反应式如下：
式中HCL被吸收后，还可作为副产品加以利用。硫酸与硫酸铵反应生成硫酸氢铵的化学反应式如下：
硫酸氢钾或硫酸氢铵生成后，置入大型耐酸容器，即可在硫酸溶液中常温与氧化铝起化学反应，反应地产物为无水硫酸铝钾或无水硫酸铝铵，化学反应式如下：
往硫酸铝钾或硫酸铝铵中加入适量水，使其风化结晶，同时体积膨胀，即成为晶体钾明矾或晶体铵明矾半成品，化学式如下：
通入蒸汽加热使晶体溶解，除去固体残渣(主要是硅砂)再结晶可使产品纯度提高。再结晶后将晶体分出，液体置入大型耐酸容器，回收再利用，使产量得到提高。
本发明有下列优点：(a)由于加入硫酸氢盐，使矿石或矿渣中的氧化铝得以充分被利用，提高了钾明矾或铵明矾的产量和质量；(b)使矿区堆如山的矿渣不仅得到处理，且转化为钾明矾或铵明矾，实现变废为宝，综合利用；(c)在提高产量和质量的同时，降低了成本，能够挽救一批倒闭的厂矿；(d)减少了废渣，减少了污染，有利于环境保护。
一、具体实施方式
附图1钾明矾生产流程方框图
附图2铵明矾生产流程方框图
实施例1
取15吨氧化铝含量为10％的钾明矾石矿渣，置入大型耐酸容器中；另取工业用氯化钾2吨在较小耐酸容器中加入2.5吨95％硫酸，产生的氯化氢气吸收移去，将得到的硫酸氢钾连同多余的硫酸置入大型耐酸容器中，补加2.75吨95％硫酸，待充分反应形成硫酸铝钾以后，加适量水常温风化，通入蒸汽，加热到95℃使之溶解，将液体与固体残渣分离，移去固体残渣，此时固体残渣主要是硅砂，将得到的液体再结晶，取出即是晶体钾明矾产品。取出晶体后的液体，可以再置入大型耐酸容器，使回收的液体得到再利用，以便提高产量。全部生产过程约需四个月。
实施例2
取15吨氧化铝含量为10％的钾明矾石矿渣，置入大型耐酸容器中；另取工业用氯化钾2吨在较小耐酸容器中加入2.5吨98％硫酸产生的氯化氢吸收移去，将得到的硫酸氢钾连同多余的硫酸置入大型耐酸容器中，补加2.75吨98％硫酸；待充分反应形成硫酸铝钾以后，加适量水常温风化，通入蒸汽，加热到98℃使之溶解，以下步骤与实施例1相同，得到晶体钾明矾产品。
实施例3
取15吨氧化铝含量为10％的铵明矾石矿渣，置入大型耐酸容器中，加入2.04吨90％硫酸；将得到的硫酸氢铵连同多余硫酸亦置入大型耐酸容器，补加2.55吨90％硫酸，待充分反应形成硫酸铝铵以后，加适量水常温风化，通入蒸汽，加热到80℃使之溶解，以下步骤与实施例1相同，得到晶体铵明矾产品。