申请日1989.12.05
公开(公告)日1992.11.18
IPC分类号C01F7/76
摘要
本发明为弗瑞德—克来福特(Friedel-Crafts)反应所用三氯化铝提供了回收生产硫酸铝铵的方法。产品纯度达到99.5%以上。
用本发明方法生产硫酸铝铵，不使用铝土矿、硫酸铵，而对弗瑞德—克来福特反应中三氯化铝及酸化分解过程中的废硫酸进行了回收利用。铝的回收率可达85%以上，硫酸耗量较铝土矿工艺下降10-20%。本发明还使弗瑞德—克来福特反应所产生废水更易处理。故本发明也是环境保护方法之一。
権利要求書
1、一种制备硫酸铝铵的方法，本发明的特征是使用硫酸水溶液处理Frieded-Crafts反应废催化剂三氯化铝，控制处理液的铝离子浓度在0.8-2.5摩尔/升，分离出夹带的有机物后，在搅拌条件下，加入硫酸，使铝离子与硫酸根离子摩尔浓度比为1∶2-2.4，再于搅拌条件下，往溶液中通入氨，保持温度低于75℃，至PH值达2.5-4，使反应液冷却到硫酸铝铵晶体析出，分离出的晶体用水洗涤后即为产品。
说明书
一种硫酸铝铵的制造方法。本发明是关于有机合成中弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)反应过程中所用三氯化铝被进一步利用生产硫酸铝铵的方法。
目前，硫酸铝铵是以铝土矿(含氧化铝40%)，硫酸，硫酸铵为基础原料来制备。需大量耗用宝贵的炼铝工业原料铝土矿。而在用弗瑞德-克来福特反应生产化工产品过程中大量使用的催化剂三氯化铝，却未被进一步有效利用。化工部天津化工设计院编《化工产品手册(无机化工产品)》1982年7月第一版469页上有记载。
本发明的目的在于对弗瑞德-克来福特反应中所用三氯化铝，再次进行利用，作为铝源，代替原有工艺所用的铝土矿。目前对弗-克反应后大量的三氯化铝，在酸性条件下将铝转入废水中。本发明的目的还在于对反应中酸化分解所使用转入废水中的硫酸进行部分利用。同时，避免了原以铝土矿、硫酸铵为原料的制备工艺所存在的工艺复杂，生产成本高，产生废渣、废水的缺陷。使得弗-克反应中所产生的酸性废水量减少，并较易处理，有利于环境保护。
本发明方法是利用废三氯化铝最终被硫酸、水所水介而转入废水(母液水)中的AL3+及SO=4，与氨反应而制备硫酸铝铵。例如利用弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)反应中所用的三氯化铝制造硫酸铝铵的方法。其实现步骤是：
1、取弗瑞德-克来福特反应后分解母液水，分离出夹带的有机物，使铝离子浓度C3+BAL为0.8-2.5摩尔/升，本发明较好的技术要求是C3+BAL为1.15-1.5摩尔/升;
2、将符合1之母液水在搅拌情况下，逐步加入重量浓度为30-98%硫酸使铝离子与硫酸根离子摩尔浓度比为1∶2-2.4。
3、在符合2之溶液中，在搅拌情况下，逐步加入氨水或液氨，调节PH值，当溶液中PH值用PH1-14试纸测得为2.5-4时，停止加氨。PH值较好条件为3-3.5。加氨时，反应物温度应小于75℃。
4、在搅拌情况下，对符合3之溶液进行间接冷却，使溶液温度下降到30℃以下，获得含有硫酸铝铵晶体之结晶液;
5、在放出结晶母液情况下，使晶体与母液分离，可采用真空、离心、压滤等形式。
6、继续用自来水(饮用水)喷洒结晶物，并脱除喷洒水，可采用真空、离心、压滤等形式;
7、将结晶物进行包装，装入密封之塑料袋中，即得包装完毕之硫酸铝铵成品。
用本发明方法生产硫酸铝铵，由于不使用国家炼铝工业原料铝土矿，使社会铝资源得到合理利用。本方法使弗瑞德-克来福特反应中的三氯化铝、以及酸化分解而转入废水中的硫酸得到再次利用。使之成为制造硫酸铝铵的原料。弗瑞德-克来福特反应中铝回收率可达到85%以上。制造硫酸铝铵的硫酸消耗比用铝土矿生产方法降低10-20%。从而降低了硫酸铝铵的生产成本。同时，由于铝及硫酸的回收利用，使得弗瑞德-克来福特反应酸化分解工序外排污染物总量减少50-60%;且外排废水降低了酸度，PH约为3.6，使废水较易处理。有利于环境保护。
实施例：
例1、苯二甲酐、苯生产合成蒽醌过程中，首先用弗瑞德-克来福特反应原理，以三氯化铝作催化剂，使之发生酰基化反应，然后在硫酸及水作用下进行分解，使AL3+转入母液水中。取其分解母液水100ml，C3+BAL1.15mol/L，搅拌下加入98%硫酸，CBSO4=2.33mol/L，在反应温度40-72℃情况下，用浓度18%浓氨水调节反应物PH至3，然后逐步冷却至25℃，析出晶体，并进行真空抽滤，对滤出晶体进行自来水洗涤，抽干后得到硫酸铝铵晶体44.5克。
例2、以苯二甲酐、苯生产BB酸过程中，首先用弗瑞德-克来福特反应，以三氯化铝作催化剂，使之发生酰基化反应，然后在硫酸及水作用下进行分解，使AL3+转入母液水中。取其分解母液水100ml，浓缩到50ml，C3+BAL2.31mol/L，搅拌下加入30%(重)硫酸，CBSO4浓度为2.3mol/L，在反应温度为30-60℃情况下，用浓度20%(重)氨水调节反应物PH值为3.1，再逐渐冷却至28℃，析出晶体，并进行真空抽滤，对滤出晶体用自来水冲洗，抽干后得到硫酸铝铵49克。
例3、以氯苯和苯二甲酐生产2-氯蒽醌过程中，首先用弗瑞德-克来福特反应，以三氯化铝作催化剂，使之发生酰基化反应。然后在硫酸及水作用下进行分解，使AL3+转入母液水中。取其分解母液水100ml，C3+BAL1.31.mol/L，搅拌下加入浓度30%(重)硫酸，CBSO4=为1.7mol/L，再用25%(重)氨水调节反应物PH值至3，再冷却至23℃，析出晶体。然后进行真空抽滤，对滤出晶体用自来水洗涤继续抽干，得硫酸铝铵49.82克。
对上述结晶物经干燥后进行检验，硫酸铝铵含量均大于99.5%(干基)。
