物化性质

无水硫酸铝为无色结晶，含水硫酸铝为具有光泽的无色粒状或粉状晶体，工业产品为白色或微带灰色的粉末或块状结晶体，因可能存在少量硫酸亚铁杂质显绿色，被氧化后产品表面发黄。硫酸铝溶于水、酸、碱，不溶于醇，易溶于水并水解，水解产物为碱式盐和氢氧化铝的胶状沉淀。当水温低时，硫酸铝水解困难。

无铁硫酸铝 含铁硫酸铝 含铁硫酸铝

制备方法

1、铝土矿硫酸反应法

铝土矿的主要成分为氧化铝和氧化硅。铝土矿硫酸反应法共有三种：铝土矿与硫酸常压法、煅烧矿与硫酸常压法、铝土矿与硫酸加压法。常压法铝浸出率低，用得很少；煅烧常压法能耗高，也少用；加压法铝浸出率较高，能耗相对低，应用较多。

加压法是将铝土矿粉碎至60目，在反应器内与55-60%的硫酸在加压的条件下反应6-8小时，得到粗制反应液，反应液经沉降分离、蒸发浓缩，澄清液加酸中和至中性或微碱性，然后经冷却、粉碎等步骤制得产品硫酸铝。反应原理如下：

Al2O3 + H2SO4→Al2(SO4)3 + H2O

当氧化铝过量时反应如下：

Al2O3 + H2SO4→Al2(OH)SO4 + H2O

碱式硫酸铝加硫酸中和则生成硫酸铝：

Al2(OH)SO4 + H2SO4→Al2(SO4)3 + H2O

2、氢氧化铝硫酸反应法

该方法以氢氧化铝和硫酸为原料，氢氧化铝与硫酸在一定条件下反应一定时间，得到反应液，反应液经沉降、浓缩、冷却、粉碎、筛分制得硫酸铝产品。反应原理如下：

Al(OH)3+ H2SO4→Al2(SO4)3 + H2O

3、明矾石法

明矾石煅烧粉碎后用稀硫酸溶解，经过滤得到硫酸铝与钾明矾混合溶液，混合溶液迅速冷却结晶除去钾明矾，得到硫酸铝溶液，再经浓缩、冷却等步骤得到产品硫酸铝。

4、粉煤灰法

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等。粉煤灰与60%的硫酸在100℃条件下反应6小时，过滤得到含铁硫酸铝溶液，向溶液中滴加30%双氧水，在室温下搅拌，加入萃取剂，静置分层，分离、蒸发浓缩，得到硫酸铝。

5、高岭土法

高岭土经煅烧、粉碎至一定粒度，与一定浓度的硫酸在间歇蒸煮反应槽于105-110℃反应5小时，反应料浆经沉降分离得到上清液，再经蒸发浓缩结晶，得到产品硫酸铝。

应用

硫酸铝广泛应用于造纸、水处理、纺织印染、消防、制革等方面。在水处理方面硫酸铝是在给水、污（废）水处理使用历史最久，是应用最广泛的一种无机絮凝剂。

硫酸铝在污水处理过程中主要用于污水的深度处理和污泥调质，一般用量较大，会使污泥量增加，可通过与其他絮凝剂，如聚氯化铝，组合使用，可降低用量。投加方式为连续投加，混合方式一般为管道混合器、混合池混合、水泵混合、静态混合器混合等方式。投加量需要根据不同污水水质，通过烧杯实验确定。

一般情况下，硫酸铝适用pH为6.0-7.8，当pH为4-7时，以除去水中有机物为主；当pH为5.7-7.8时，以除水溶液中的悬浮物为主；当pH为6.4-7.8时，可处理高浊度废水和低浊度废水。同常用量在15-100 mg/L。适用水温20-40℃，当水温低于10℃，硫酸铝水解困难，不宜选用硫酸铝做絮凝剂。

唐一鸣等人以川西地区某平台聚合物泥浆页岩气钻井废水为研究对象,比选了4种不同混凝剂,确定投加混凝剂硫酸铝和助凝剂聚丙烯酰胺对钻井液废水进行处理。结果表明,硫酸铝混凝法处理页岩气钻井废水的最佳混凝条件为Al2（SO4）3投加量1.0 g/L,PAM投加量50 mg/L,pH值8左右,搅拌时间为3 min,此时钻井液废水CODCr、色度和UV254去除率分别可达到为81.92%、99.40%和81.02%。Joapuine等用硫酸铝做混凝剂处理焦化废水中的有机物，实验表明：COD去除率率为20-55%，多酚去除率为28-89%，芳香化合物去除率为29-90%。王文斌利用金隆公司现有的中和废水处理系统,通过往含氟约16mg/L废水中添加硫酸铝药剂,Al/F摩尔比约4/1,控制废水pH值为6～8,反应时间约30min,除氟效率达到80%以上。宋晓乔等人采用微电解+硫酸铝混凝组合工艺对麦草制浆造纸废水进行处理。结果表明，铁/碳微电解+硫酸铝组合工艺的优化工艺参数为:废水pH值为6.0,反应时间90 min,铁屑用量为30 g/L,活性炭用量6 g/L,其CODCr去除率80%,脱色率90.5%。刘智峰选用硫酸铝与次氯酸钠联合作用处理焦化废水,考察了投加量配比、pH值和温度三个因素对焦化废水中COD和NH3-N去除效果的影响。实验结果表明,反应最佳条件是:硫酸铝投加量为20 g/L,次氯酸钠投加量为90 mg/L,pH值为8,温度为30～40℃,此时色度和浊度明显减弱,COD的去除率可达到59.52%,NH3-N去除率可达到41.27%。