设计实验铝矾土的利用

1、设计实验 铝矾土的利用小组成员：黄艺伟 金鑫 李志新 林敏秀铝矾土（aluminous soil；bauxite）又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.94g/cm3，硬度13，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料。2其组成成分异常复杂，是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O33H2O）；有的是水铝石和高岭（2SiO2Al2O32H2O）相伴构成。铝土矿一般是化学风化或外生作用形成的，很少有纯矿物，总是含有一些杂

2、质矿物，或多或少含有粘土矿物、铁矿物、钛矿物及碎屑重矿物等等。3实验装置：仪器：马弗炉，烧杯，磁力搅拌器，pH试纸，抽滤瓶，滤纸，漏斗，镍坩埚，蒸发皿，电热套。药品：铝矾土，稀硫酸，氢氧化钾溶液，氢氧化钠固体，氨水，饱和硫酸钾溶液，氢氧化铁固体，铁屑，硫酸铵固体。4实验原理Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2(SO4)3+8NaOH=3K2SO4+2NaAl(OH)4Al(OH)4-+H+ =Al(OH)3+H2OAl(OH)4-+4H+ =Al3+4H2O2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2OAl3+3NH3H2O=Al(OH)3Al+4OH-=

3、Al(OH)4-SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO32-+2H+=H2SiO3Fe3+3OH-=Fe(OH)3Mg+2OH-=Mg(OH)2Ca+2OH-=Ca(OH)25酸浸法流程铝矾土(Al、Fe、Si、Ca、Mg、K)+H2SO4,过滤SiO2Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+ K+NaOH 过量Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ca(OH)2NaAl（OH）4 K+Al2(SO4)3 K+H2SO4至沉淀完全溶解+NH3H2O到沉淀不再增加Al(OH)3 Mg2+、Ca2+H2SO4Fe3+、Mg2+、Ca2+NaOH至pH=4Fe(OH)36具体步骤铝矾土熟粉的制备

4、。 取一定量的粗碎过的铝矾土，放入马弗炉中焙烧（温度为750 ，焙烧时间为3h），待粉末颜色变为红色，取出冷却，得铝矾土活性熟粉。7称取5.0g铝矾土熟粉（20目），加6mol/L H2SO4,沸水浴加热2h，反应终点控制pH值为3.03.5，过滤除去SiO2。滤液中加入过量6mol/LNaOH，使其pH值控制在13以上，沸腾10min过滤。滤液中滴加6mol/L H2SO4至沉淀完全溶解，加入过量浓NH3H2O使Al(OH)3沉淀完全，将pH控制在78之间,沸腾10min,抽滤制得Al(OH)3。且K+存在于抽滤所剩的母液中。8步骤3中滤渣加6mol/L H2SO4溶解，再调节pH=4，析出

5、Fe(OH)3沸腾10min，抽滤。对照试验，控制变量为温度，下一组20目，50度加热，反应2h.9碱浸法流程铝矾土(Al、Fe、Si 、Ca、Mg、K)+NaOHNaAl（OH）4、Na2SiO3、K+H2SO4,抽滤H2SiO3Al2(SO4)3、K+Fe、Mg、Ca，不溶杂质+H2SO4Fe(OH)3Mg2+、Ca2+Al(OH)3+NH3H2O至沉淀不再增多， 抽滤不溶杂质Fe、Mg、Ca+NH3H2O至pH=410碱浸法实验步骤称取5.0g铝矾土熟粉（20目），加入80mL 6mol/LNaOH，室温下加热2h,抽滤滤液中加入6mol/L H2SO4至pH=8,加热沸腾10min,抽滤除去H2SiO3滤液中加浓NH3H2O至沉淀不再增多，加热沸腾10min,抽滤得到Al(OH)3，剩余滤液中有K+存在。11滤液中加浓NH3H2O调节pH=4，沸腾10min，过滤得到Fe(OH)3。改变条件称取5.0g铝矾土熟粉（50目）重复以上步骤以作比较。12明矾的制备 硫酸铝溶液的制备： 将制得的Al(OH)3沉淀溶于一定量14的硫酸中，加