Hoàn thiện công nghệ sản xuất phèn sunfat nhôm đi từ cao lanh phú thọ

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
........................

PHẠM NGỌC TÚ

HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÈN
SUNFAT NHÔM ĐI TỪ CAO LANH PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

HÀ NỘI – 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
........................

LƯƠNG ĐỨC THỊNH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI XỬ LÝ
TRONG ĐIỀU KHIỂN LÒ XẤY GỖ TỰ ĐỘNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÊ THỊ MAI HƯƠNG

HÀ NỘI – 2009


Đề tài:
Hồn thiện cơng nghệ sản xuất phèn sunphát nhơm
đi từ cao lanh Phú Thọ
Mục lục
Trang

I. Mở đầu
II. Tổng quan
III. Phương pháp thực nghiệm
IV. Kết quả thực nghiệm và biện luận
V. Nghiên cứu động học
VI. Đề xuất phương án sản xuất Al2(SO4)3.18H2O rắn
Bảng phụ lục I
Bảng phụ lục II và đồ thị

1


I- Mở đầu
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội, sự
cơng nghiệp hố đơ thị ngày càng nhanh trên tồn đất nước. Nhu cầu địi hỏi về
nước sạch cho sinh hoạt và cơng nghiệp ngày càng tăng về số lượng cũng như
chất lượng. Chỉ tính riêng cho ngành sản xuất giấy, theo số liệu mỗi tấn giấy
cần 10  12 m3 nước trong.
Hoá chất truyền thống để sử dụng cho quá trình keo tụ làm trong nguồn
nước là phèn nhôm. ở Việt Nam đã có một số nhà máy sản xuất phèn nhơm từ

nguyên liệu hyđrôxit nhôm, chủ yếu từ nguồn hyđrôxit nhôm của nhà máy hố
chất Tân Bình. ở miền Bắc nhà máy sản xuất phèn nhôm năng suất
6000tấn/năm của Công ty hoá chất Hải Dương, một số nhà máy sử dụng nhiều
nước cho ngành công nghiệp như giấy Bãi Bằng, giấy Tun Quang cũng có
những xí nghiệp sản xuất phèn nhơm từ hyđrơxit Tân Bình. Do chi phí vận
chuyển hyđrơxit nhơm xa, cộng với giá thành cao nên giá thành sản xuất phèn
tương đối cao. Vẫn không đáp ứng được nhu cầu ngày một cao ở trong nứơc.
Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, một số hoá chất
keo tụ thế hệ mới keo tụ tốt, hiệu quả cao được phát triển như polyaluminumclorit
(PAC) - Al(OH)0,6Cl0,4... Đa số nhà máy sản xuất nước sạch ở Việt Nam đang sử
dụng hoá chất keo tụ PAC được nhập khẩu từ Trung Quốc. Đây là hợp chất
polyme của nhơm có khả năng tạo bông để keo tụ các hạt bẩn trong nước hiệu
quả. Cũng có một số cơng ty hố chất ở Việt Nam có định hướng đầu tư sản xuất
chất keo tụ PAC, nhưng gặp phải một số khó khăn lớn là khả năng cạnh tranh đặc
biệt về mặt giá thành của sản phẩm với sản phẩm cùng loại của Trung Quốc. Vì
Al2(SO4)3 đi từ hyđrơxit nhơm Al(OH)3 nên giá thành còn rất cao.
Một dạng chất keo tụ mà gần đây nhất là chất keo tụ HVC cũng là một
chất keo tụ rất tốt, có khả năng thích ứng với mọi nguồn nước.
Do vậyđể cung cấp một lượng phèn nhôm lớn trong nước nhất là ở miền
Bắc, và là một trong những sản phẩm của cơng đoạn chính tạo ra Al2(SO4)3 để
sản xuất ra chất keo tụ PAC, HVC...Ngoài ra từ phèn nhôm là nguyên liệu để
2


sản xuất ra nhiều loại hố chất khác, trong cơng nghiệp dân dụng: mỹ phẩm,
thuộc da, tẩy màu.
Do nhu cầu tăng cao của chất keo tụ cho xử lý nước, trước sự cạnh tranh
mạnh của các sản phẩm từ Trung Quốc nguồn hyđrơxit nhơm khơng cịn bảo
đảm về chất lượng và giá cả cho việc sản xuất các loại hoá chất và chất keo tụ
trong nước. Đặc biệt là khu vực miền Bắc do giá thành vận chuyển ngày càng

cao. Trước đây một số cơ sở sản xuất phèn nhôm ở miền Bắc như Phú Thọ,
Đức Giang, Hải Dương đã dùng cao lanh làm nguyên liệu sản xuất phèn nhôm
ở dạng rắn cho sử lý nước. Tuy nhiên quy trình công nghệ chưa tối ưu, vẫn phải
cô đặc lâu do lượng nước lớn và hàm lượng axit dư khi phân huỷ cao lanh .Do
vậy giá thành chi phí thiết bị cao. Từ khi có nguồn ngun liệu hyđrơxit nhơm
của nhà máy Tân Bình nên hầu hết các đơn vị này chuyển sang dùng nguyên
liệu là hyđrôxit nhôm để sản xuất phèn rắn, các nhà máy sản xuất từ cao lanh
thường ở dạng dung dịch (hàm lượng thấp) không kinh tế.
- Trước tình hình đó trong đề tài này được sự hướng dẫn của cô giáo T/s:
Lê Thị Mai Hương - Bộ mơn hố vơ cơ của Trường ĐHBK Hà Nội. Tôi đã kết
hợp 2/3 lượng nhôm từ cao lanh và 1/3 lượng nhơm đi từ hiđrơxit nhơm hoạt
tính. Kết quả thu được sản phẩm nhôm sunfat ở dạng rắn mang tính thương mại
cao, hạ được giá thành sản phẩm đáng kể.
Sau đây là bản luận án với đề tài "Hoàn thiện công nghệ sản xuất phèn
sunfat nhôm đi từ cao lanh phú thọ".

3


II - Tổng quan
Trên thực tế đã có rất nhiều chương trình nghiên cứu về hợp chất của
nhơm, và các loại khống chất thiên nhiên của nhơm. Để có thể sản xuất ra các
sản phẩm của nhôm trong đời sống xã hội phục vụ đời sống của con người. Vì
vậy ở đề tài này vấn đề nghiên cứu lý thuyết là một phần rất quan trọng để định
hướng cho nghiên cứu thực nghiệm và đề xuất phương án công nghệ tối ưu sản
xuất ra các sản phẩm chất keo tụ từ nguyên liệu quặng thiên nhiên theo mục tiêu
đã đề ra của đề tài.

1. Khảo sát về quặng bôxit, cao lanh ở Việt Nam:
a. Quặng bơxít:

Quặng Bơ xít được tìm thấy ở miền Bắc và Nam Trung bộ Việt Nam. ở
miền Bắc quặng bơ xít có ở các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang ở dạng
điaxpo. Trữ lượng ở các tỉnh này khoảng 200 triệu tấn, hàm lượng Al2O3 là 39 65,4% tuỳ theo từng khu vực cụ thể mơđun silíc (Al2O3/SiO2) bằng 5  8.
ở Nam Trung Bộ, quặng bôxit phân bố trên diện rộng của các huyện Bảo
Lộc, Tân Rai (tỉnh Lâm Đồng), trữ lượng lớn tới 5  6 tỷ tấn. Quặng bôxit ở
vùng này chủ yếu tồn tại ở dạng gipbsit, sau khi tuyển rửa đạt 47  50% Al2O3
môđun siclic trong khoảng 10  20.
Thành phần hố học của quặng bơxit nhơm Lâm Đồng như sau:
Thành phần Al2O3 Fe2O3 SiO2 TiO2 Na2O K2O P2O5 MgO CO2
Hàm lượng 49,16 19,96 1,58 8,99 0,05

0,05 0,09 0,26

0,32

Hiện bôxit Lâm Đồng đang sử dụng chủ yếu sản xuất hiđrôxit nhôm theo
phương pháp bayer.

b. Quặng cao lanh
Cao lanh là một khống sét tự nhiên có thành phần chính là Kaolinit có
cơng thức hố học đơn giản là Al4Si2O5(OH)4. Thành phần chính trong cao lanh
là SiO2,Al2O3,H2O..., ngồi ra cịn có các thành phần Fe2O3, TiO2, MgO, CaO,
K2O, Na2O và các khống khác như Hiđrơmica, halơxit, montmorilơnít,
feldpar, limonit, quarzt, anatase, rutil, pyrite.

4


Đất sét được gọi là cao lanh nếu trong nó chứa > 50% khoáng Kaolinit
(Al2Si2O5(OH)4).

Đất sét được phân biệt với cao lanh bởi độ mịn hạt cao lanh, tính dẻo, và
khả năng thiêu kết nhiệt độ cao:
Trong đất sét hạt < 2m.
Hạt cao lanh < 5m.
Trong thành phần gọi là tạp chất có cả dạng silic: Cát, Ơpan, hiếm hơn là
Hanxêđôn.
Tạp chất TiO2: Rutil và imenhit.
Tạp chất sắt: Hêmatit, xiđêrit, lumonit...
Một vài cao lanh chứa khoáng gibbsit điaxpo mà nhờ đó hàm lượng
Al2O3 rất cao.
Ngồi ra cịn thấy các tạp chất khác: pirit, glauconit, alunit, thạch cao ...
Thành phần cao lanh thay đổi theo diện rộng.
Quặng cao lanh ở nước ta phân bố ở nhiều nơi: Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ,
Tuyên Quang, Hải Dương, Quảng Ninh, Đà Lạt, Đồng Nai, Sơng Bé.
Mỏ Thạch Khốn (Phú Thọ) gồm 4 vùng trong đó vùng Hữu Khánh có
giá trị cơng nghiệp cao, hàm lượng 22,9  35,8% (Trung bình 29,5%); FeO3
0,11%  2,9% trung bình (0,95%); SiO2 47,5  76,1% (TB 54,8% lượng mất
sau khi nung 9,81% trữ lượng khoảng 3,2  5 triệu tấn).
Mỏ Trại Mật (Lâm Đồng) trên đường Nha Trang - Đà Lạt bao gồm 4
thân quặng. Hàm lượng Al2O3 18,8  49% (trung bình 33%); Fe2O3 0,5  7,9%
(trung bình 2,2%) SiO2 22,865% (Trung bình 48%) lượng mất đi sau khi nung
0,16  22,5% (trung bình 12%), trữ lượng khoảng 11 triệu tấn.
Các mỏ Tân Mài (Quảng Ninh), Trúc Thôn (Hải Dương), Tuyên Quang
đã được khai thác, chủ yếu làm nguyên liệu để sản xuất gạch chịu lửa. Cao
lanh Tân Mài dạng dickit có thành phần hố học như sau:
SiO2

Na2O

Ti2O2

43,88

0,03

0,03

K2O
0,05

Al2O3 SO3

Fe2O3 H2O

MgO

37,43

0,18

0,15

0,36

5

14,11

CaO
0,21

Nhiều mỏ ở các địa phương như Yên Bái, Phú Thọ, Hải Dương, Đồng
Nai, Sông Bé đã được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp gốm sứ dân
dụng, và công nghiệp sứ cách điện ...

c. Chế biến quặng cao lanh.
Trước đây ở một số cơ sở sản xuất phèn nhôm ở Miền Bắc như Phú Thọ,
Đức Giang, Hải Dương đã sử dụng cao lanh làm nguyên liệu để sản xuất ra
phèn nhôm dạng rắn dùng cho xử lý nước. Tuy nhiên quy trình cơng nghệ chưa
tối ưu, nên giá thành sản xuất cao. Từ khi có nguồn nguyên liệu Hyđrơxit Tân
Bình, nên hầu hết các đơn vị này chuyển sang dùng ngun liệu là hyđrơxít Tân
Bình để sản xuất.
Hiện nay quặng cao lanh chủ yếu làm nguyên liệu cho cơng nghiệp gốm sứ.

2. Lý thuyết về q trình keo tụ trong xử lý nước. [1 - 8]
Keo tụ là phương pháp xử lý có sử dụng hố chất. Trong đó các hạt keo
nhỏ lơ lửng trong nước, nhờ tác dụng của chất keo tụ mà liên kết với nhau tạo
thành bơng keo có kích thước lớn hơn, do đó người ta có thể tách chúng ra khỏi
nước một cách dễ dàng, bằng phương pháp lắng, lọc hay tuyển nổi:
Vậy keo tụ là một hiện tượng làm mất ổn định của các hạt huyền phù
dạng keo cuối cùng tạo ra các cụm hạt lớn khi có tiếp xúc giữa các hạt keo.
Thời gian lắng của một số hạt khác nhau
trong nước dưới tác dụng chỉ của lưc trọng trường
Thời gian lắng
STT Đường kính hạt rắn (mm) Loại hạt được 1m nước
(làm tròn)
1
0,1
Cát mịn

2 phút
2

0,01

đất sét

2 giờ

3

0,001

Vi khuẩn

8 ngày

4

0,0001

Hạt keo

2 năm

5

0,00001

Hạt keo

20 năm

(Theo bảng số liệu trong "Water Treament hand book" - Deyrement - 1979)

6


Các chất keo tụ thường được sử dụng là phèn nhơm, phèn sắt, dưới dạng
dung dịch hồ tan, các chất điện ly hoặc các chất cao phân tử ... Bằng cách sử
dụng q trình keo tụ người ta có thể tách được hoặc làm giảm đi các thành
phần không cần thiết có trong nước như các kim loại nặng, các chất bẩn lơ
lửng, các anion PO43 -...và cải thiện làm trong nước bởi độ đục và độ màu sắc của
nước.
+ Phá bền của các hạt huyền phù có kích thước khác nhau.
Trong nước các chất ở trạng thái huyền phù có kích thước khác nhau.
Một số kích thước và mật độ đủ lớn có thể bị sa lắng. Một số kích thước đủ nhỏ
(10-5  10-8m) được gọi là huyền phù dạng keo. Trong những điều kiện thuận
lợi chúng có thể kết tụ với nhau thành các tổ hợp (cụm), hạt lớn hơn, có thể
lắng gạn được. Sự tổ hợp đó rất ít khi tự xảy ra, một cách tự nhiên trong nước
vì hiệu ứng tương tác đẩy tĩnh điện giữa chúng (bề mặt hạt keo mang điện) các
điện tích cùng dấu cản trở sự tiếp xúc giữa các hạt.
Trong nước tự nhiên, hầu hết các hạt keo đều có điện tích sơ cấp âm. Tất
cả các điện tích sơ cấp của hạt keo trung hoà với ion trái dấu trong một thể tích
cực kỳ nhỏ bao quanh hạt keo. Trong trường hợp hạt keo có điện tích sơ cấp âm
độ dầy của nước bao quanh hạt gồm:
Lớp ion trái dấu
Lớp bên
ion ngồi
trái dấu

bên trong

Mặt
trượt

Hạt điện
tích âm

Hình1: Điện tích trên hạt lơ lửng khi giải thích bằng lí thuyết hai lớp
(i) Lớp thứ nhất rất mỏng, nằm sát ngay bề mặt phân cách. Lỏng - rắn
được tạo nên bởi các catrion, do đó mang điện tích dương, đó là lớp stern.
(ii) lớp thứ 2 dày hơn, được tạo ra bởi đa phần các catrion, đó là lớp govy
chapman (hay cịn gọi là lớp khuyếch tán).
7


Tập hợp của 2 lớp đó có tên "lớp kép", điện tích chung của nó là dương
(như đã chỉ ra ở trên hình 1) điện tích đó trung hồ điện tích sơ cấp bề mặt hạt
để sao cho tồn thể hệ có điện tích bằng khơng, như trong lịng chất lỏng (phía
bề ngồi lớp điện tích kép) tại đó mỗi vị trí nồng độ các catrion và anion bằng
nhau về điện tích.
Bên trong lớp kép ở giữa bề mặt phân cách (lớp stern và lớp khuyếch
tán) có tồn tại một "mặt trượt" do đó nó là một cái ngưỡng mà từ đó các điện
tích của lớp khuyếch tán khơng "dính" (không liên kết chặt chẽ) với bề mặt hạt
keo khi hạt chuyển động. Chính vì vậy giữa bề mặt trượt và phía bên trong lịng
chất lỏng có xuất hiện một thế zeta (  ) giá trị của zeta càng lớn chứng tỏ lớp
điện tích kép càng dày và lượng điện tích trong lớp đó càng lớn.
Do đó, dấu của điện thế zeta cho phép xác định điện thế sơ cấp và cấu
trúc lớp điện tích kép của hạt keo.
Do các nhóm chức bề mặt, quyết định dấu của điện tích bề mặt. Các

nhóm chức là ngun nhân tạo ra các lực tương tác bề mặt. Giữa 2 lực tương
tác luôn tồn tại hai loại lực tương tác.
(i) lực đẩy có bản chất tĩnh điện (hoặc lực conlomb) xảy ra giữa 2 lớp
kép, có điện tích cùng dấu.
(ii) lực hút (london - valderwaals) có bản chất vật lý, tác động trong một
khoảng rất ngắn.

Hình 2: Sự biến đổi lực đẩy (Vđ), lực hút (Vh) và lực tổng cộng (Vt)
phụ thuộc vào khoảng cách giữa các hạt:
Cs, C's: nồng độ hạt keo.
(Vđ): lực đẩy với quy ước là dương
8


(Vh): lực hút với quy ước là âm
(Vt): là lực tổng cộng của Vđ , và Vh
Nếu Vt dương nghĩa là lực đẩy thắng lực hút và do đó các hạt keo bền
vững, không xảy ra sự kết hợp (keo tụ) .Nếu Vt dương ít bằng khơng hoặc âm
thì có thể xảy ra sự keo tụ bởi vì khơng có một hàng rào năng lượng nào ngăn
cách sự xích lại gần nhau của các hạt tương ứng với khoảng cách mà lực hút
khá mạnh. Khi đó, các hạt huyền phù dạng keo trở nên không ổn định, dễ dàng
kết hợp với nhau tạo thành hiện tượng keo tụ.
+ Các biện pháp keo tụ.

[2]

Có 4 biện pháp hố học keo tụ một hệ huyền phù dạng keo
- Tăng lực ion: Tăng nồng độ của chất điện li trung tính (NaCl) dẫn đến
giảm độ dày của lớp điện tích kép, và do đó giảm lực tĩnh điện giữa các hạt.
Tương tác tổng cộng trở nên bằng khơng, do đó sự tổ hợp các hạt keo có thể

xảy ra khi chúng tiếp xúc với nhau. Biện pháp này thực ra khó ứng dụng trong
thực tế xử lý nước.
- Thay đổi độ pH: Thay đổi pH của mơi trường có thể làm mất điện tích
sơ cấp (ứng với pH0 bề mặt hạt keo đẳng điện tích) do đó làm giảm hoặc vơ
hiệu hố lực đẩy.
Tuy nhiên, pH của nhiều loại hạt thường thấp (pH0 của sét montmorillonit  2,
của SiO2  2, của tảo  3) nên không thể ứng dụng biện pháp này xử lý nước.
+ Đưa vào hệ một số kim loại hoá trị III:
- Đưa vào hệ huyền phù dạng keo một kim loại hố trị III có thể thuỷ
phân: Ví dụ muối sắt ferit, hoặc muối nhôm tạo ra nhiều cánh keo tụ
Thực vậy đưa thêm các muối này, trước hết gây ra một sự tăng lực nhẹ
ion (làm giảm điện tích và độ dày của lớp kép) đồng thời làm biến đổi pH và
xảy ra sự oxy hoá của mơi trường. Mặt khác cũng xảy ra sự hình thành các
phức mơnơme và oligome hồ tan (chủ yếu bởi sự thuỷ phân). Chúng mang
điện tích dương, và có thể bị hấp phụ trên bề mặt hạt keo ln trung hồ điện
tích sơ cấp âm. Đồng thời trong một số điều kiện nhất định (pH, nồng độ...) sự
thuỷ phân hoàn toàn của ion, kim loại vơ định hình sẽ dẫn đến sự kết tủa của
9


các ơxơ-hyđơxit kim loại vơ định hình và tủa bơng. Các "cụm bơng" đó là
"bẫy" các hạt keo tụ lại để rồi có thể lắng gạn chúng. Sử dụng một kim loại hoá
trị III là một biện pháp hay, được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước.
- Đưa vào hệ một pôlyme:
Đưa vào hệ một pôlyme tự nhiên hay tổng hợp, thường là các pôlyme
hữu cơ (amedon, alginat, Polyelectrolift) đơi khi polyme vơ cơ (soloxit silic) có
thể làm trung hồ điện tích hạt keo, vì các pơlyme mang điện tích, pơlyme tạo
ra cầu nối giữa các hạt, nếu dùng quá ngưỡng keo tụ thì lại dẫn đến sự tái lập
lại trạng thái bền của hạt keo.
Keo tụ bởi nhôm (III):

Nước trong tự nhiên phần lớn có pH = 5,5  8,5 nên các hạt huyền phù
tích điện âm.
Khi đưa chất keo tụ có chứa nhơm vào trong nước khoảng pH đó nó bắt đầu
diễn ra q trình thuỷ phân tạo ra các phức chất.

Hình thành các monome:
Al+3 + H2O = Al(OH)+2 + H+
Al+3 + 2H2O = Al(OH)12 +2H+
Al+3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+
Al+3 + 4H2O = Al(OH) -4 + 4H+
Hình thành các polyme:
2Al+3 + 2H2O = Al2(OH)2+4 + 2H+
3Al+3 + 4H2O = Al3(OH)45+ + 4H+
13Al+3 + 32H2O = Al13(OH)327+ + 32H+
Chất rắn:
 - Al(OH)3 + 3H+ = Al+3 + 3H2O

 - Al(OH)3 (vơ định hình) + 3H+ = Al+3 + 3H2O

- Nếu pH thấp hơn 5,5 thì các hạt huyền phù và các cấu tử mang điện
tích dương, chúng khơng có khả năng tương tác với nhau. Q trình keo tụ
10


khơng xảy ra, vì các phần tử mang điện cùng dấu khơng trung hồ được với
nhau, khả năng hấp thụ của các hạt huyền phù với nhân kém. Trong điều kiện
pH thấp khơng xảy ra hình thành Al(OH)3 kết tủa lôi cuốn các hạt huyền phù.


- Trong vùng pH cao (pH > 8) dạng tồn tại của aluminat Al (OH ) 4 mang

điện tích âm cùng dấu với hạt huyền phù, nên q trình keo tụ khơng xảy ra.
- Trong vùng pH từ 5,5  8 cấu tử Al(OH)3 chiếm ưu thế tuyệt đối. Trong
quá trình hình thành kết tủa Al(OH)3 tồn tại các Polyme nhân trung gian mang
điện dương có độ dài mạch khác nhau, chúng bị hấp thụ lên bề mặt huyền phù
để trung hồ điện tích, so với Al+3 khả năng hấp thụ của các cấu tử cao hơn
nhiều do tương tác hoá học lớn hơn (Al+3 là ion đơn độc, Polyme chứa nhiều
ion Al+3, O-2, H+, Cl-,SO2-4 nên lực hấp thụ mang tính cộng hợp cao) từ Al+3 tạo
ra các Polyme này có dạng khử bền hạt keo.
Cơ chế keo tụ bởi nhơm (III):
Có 2 cơ chế chủ yếu đối với nhôm dựa vào biểu đồ keo tụ (*) có 2 miền tối ưu (hình 3)

Hình 3: Hai vùng keo tụ tối ưu đối với nhôm
Cơ chế 1:
Miền nằm trong vùng PH gần trung tính trên hình (3) điện thế  sau khi
keo tụ khơng nhất thiết bằng nhau (hoặc âm) và liều lượng chất keo tụ đưa vào
không tỷ lệ với nồng độ hạt keo.

11


Cơ chế này xảy ra khi đưa một lượng đủ lớn phèn nhôm vào nước để làm
kết tủa Al(OH)3 rắn.
Các hạt Al(OH)3 có tính dính sẽ kẹp các hạt keo vào giữa. Ngồi ra các
hạt rắn có tính kết dính bề mặt này sẽ tiếp xúc với hạt rắn khác trong nước tạo
ra hợp chất hạt lớn hơn cơ chế này khơng địi hỏi phải đảm bảo thời gian phân
tán thật ngắn phèn nhơm. Trong nước, và nó được sử dụng khi làm trong nước
có độ đục thấp. Để tăng cường số lần tiếp xúc (tăng khả năng làm trong nước
của phèn nhơm) người ta cịn đưa thêm một số hạt rắn từ bên ngồi vào, ví dụ
đất sét. Thời gian tối ưu để tạo ra được Al(OH)3 (rắn) vào khoảng 1  7 giây.
Al(OH)2+ + Al(OH)2+ + Al(OH)2+

Al
(OH)3
Al
(OH)3
Al
(OH)3

Al
(OH)3

Hạt keo
Al
(OH)3

độ đục thấp

Al
(OH)3

Al
(OH)3

Nồng độ phèn nhơm cao

Hình 4: Sơ đồ cơ chế gây keo tụ theo cơ chế 1.
n 1
Al(OH)  Al(OH)  Al7 (OH)17
2

2

Nồng độ phèn nhôm thấp

Nguồn nước
(hạt keo)

Hạt
keo
Độ đục cao
Al7(OH)17

Al (OH)

Al (OH)

Al7(OH)17

Al (OH)

Keo tụ
Al
(OH)3

Hạt
keo

Hạt
keo
Al
(OH)3

Al
(OH)3

12

Al
(OH)3

Al
(OH)3


Hình 5: Cơ chế 2 của quá trình keo tụ
Miền thứ 2: (phần gạch chéo) hình 3 ứng với các môi trường axit nhẹ
(xung quanh pH = 5), các mônome và pơlyme nhơm có điện tích dương hấp thụ
trên bề mặt các hạt có điện tích âm, theo đó nó trung hồ các điện tích trên các
hạt này và hút chúng ra bằng cách dính hoặc gây mất ổn định để sau đó chúng
tiếp xúc với nhau, tạo ra các tập hợp hạt lớn hơn; đối với vùng này, thể zeta
phải gần bằng không, nồng độ chất phản ứng (gây keo tụ) tỷ lệ với nồng độ
của keo và hiện tượng tái bền có thể xảy ra trong trường hợp dùng quá nhiều
chất gây keo tụ (làm cho lớp điện tích kép thay đổi dấu, thế zeta trở nên dương
hơn).
Cơ chế gây keo tụ này chỉ có thể sử dụng được như nước có độ đục cao.
Kết quả nghiên cứu cho thấy phản ứng gây keo tụ theo cách này xảy ra
rất nhanh, trong khoảng: 1/10.000 giây, do vậy quá trình đưa hóa chất vào cần
được phân tán càng nhanh càng tốt, để tạo cho quá trình hấp thụ và gây mất ổn
định xảy ra trong thời gian từ 0,01 - 1 giây.
Như đã nêu ở trên, quá trình gây keo tụ bằng phèn nhôm xảy ra theo 2 cơ
chế, cả 2 cơ chế này cùng xảy ra trong quá trình làm trong nước và liều lượng

chất keo tụ cho vào.
ảnh hưởng của một số yếu tố khác đến quá trình keo tụ

[4 - 6]

Ngồi những yếu tố đã nêu trên, cịn có những yếu tố rất đặc trưng sau,
có ảnh hưởng tới quá trình keo tụ.
- Giá trị pH của nước:
Keo tụ Al2(SO4)3, HVC, PAC gồm 1 bazơ yếu và một axit mạnh trong
q trình thuỷ phân nó có thể làm tăng axit của nứơc có ảnh hưởng rất lớn đến
quá trình keo tụ.
Giá trị của pH ảnh hưởng đến độ hồ tan của hyđrơxit nhơm. Nó là một
hyđrơxit lưỡng tính điển hình. Nếu pH q cao hoặc q thấp đều làm cho nó
hồ tan nhiều khiến lượng nhơm dư trong nước tăng lên.
13


- Khi trị số pH > 7,5. Al(OH)3 có tác dụng như một gốc axit AlO-2 trong nước
xuất hiện:
Al(OH)3 + OH- = AlO-2 + 2H2O
- Khi trị số pH  9 độ tan Al(OH)3 nhanh chóng tăng lên. Sau cùng thành
dung dịch muối nhơm.
- Khi trong nước có SO-24 trong phạm vi pH = 5,5  7 trong vật kết tủa có
muối Sunfat kiềm ở trạng thái Al2(OH)4SO4. pH biến thấp ở dạng Al(OH)SO4.
Nói tóm lại: Trong phạm vi pH = 5,5  7 lượng nhôm dư trong nước rất
nhỏ. Giá trị pH ảnh hưởng đối với điện tích hạt keo nhơm hyđrơxit. Điện tích
của hạt keo trong dung dịch nước có quan hệ với thành phần của ion nước. Đặc
biệt với nồng độ ion H+. Cho nên trị số pH đối với tính năng mang điện tích hạt
keo có ảnh hưởng rất lớn khi 5 < pH < 8 nó mang điện tích dương, cấu tạo đám
keo này là do sự thuỷ phân của nhơm sunfat mà hình thành. Khi pH < 5 vì hấp

thụ SO42- và mang điện tích âm. Khi pH  8 nó tồn tại ở trạng thái Hyđrơxit
trung tính vì thế dễ dàng kết tủa.
ảnh hưởng của pH với vật hữu cơ trong nước: Vật hữu cơ trong nước
như các vật bị mòn vữa khi pH thấp dung dịch keo của axít humic mang điện
tích âm, lúc này dễ dàng dùng chất keo tụ khử đi. Khi pH cao nó trở thành
muối axít humic dễ tan. Dùng muối nhơm khử loại này pH thích hợp: pH = 6,0
 6,5.
ảnh hưởng của pH đối với tốc độ keo tụ dung dịch keo: Tốc độ dung dịch
keo và điện thế zeta của nó có quan hệ, trị số zeta càng nhỏ thì lực đẩy giữa các
hạt càng yếu, nên tốc độ keo tụ của nó lớn nhất.
Dung dịch keo hình thành từ hợp chất lưỡng tính, điện thế zeta của nó và
điểm đẳng điện chủ yếu quyết định pH của nước. Nhơm hyđrơxít và các chất
humic, đất sét, hợp thành dung dịch keo trong nước thiên nhiên đều là lưỡng
tính, cho nên pH là yếu tố ảnh hưởng chính.
+ Liều lượng dùng chất keo tụ.
Q trình keo tụ khơng phải là một phản ứng hố học đơn thuần nên
lượng thuốc cho vào không thể căn cứ vào tính tốn độ xác định, tuỳ điều kiện
14


cụ thể xác định khác nhau phải làm thực nghiệm chun mơn để tìm ra lượng
thuốc cho vào là tối ưu, nói chung lượng huyền phù càng nhiều thì lượng thuốc
cho vào càng lớn, nhưng cũng có thể do vật hữu cơ trong nước tương đối nhiều
hoặc độ màu tương đối lớn tuy lượng huyền phù tương đối ít nhưng mà lượng
chất keo tụ ta dùng tương đối nhiều.
Nếu lượng chất keo tụ cho quá nhiều dẫn đến hàm lượng bông quá nhiều
(số hạt bông quá nhiều) dẫn đến hạt bơng keo nhỏ khó lắng, hiệu quả keo tụ thấp.
Ngược lại chất keo tụ cho vào ít dẫn đến bơng ít, to, xốp dễ vỡ và hiệu
quả keo tụ cũng giảm đi.
+ Nhiệt độ nước:

Khi dùng muối nhôm làm chất keo tụ nhiệt độ nước ảnh hưởng lớn tới
hiệu quả keo tụ.
Khi nhiệt độ nước thấp hơn 50C, bông keo sinh ra mà xốp chứa phần
nước nhiều, lắng chậm, nên hiệu quả kém.
Nhiệt độ thích hợp khi dùng Al3+ là 25  300C.
+ Tốc độ khuấy:
Tốc độ hỗn hợp và chất keo tụ, tính đến phân bổ của chất keo tụ có dày
hay khơng, và cơ hội va chạm giữa các hạt keo cũng là một nhân tố quan trọng
ảnh hưởng đến quá trình keo tụ. Tốc độ khuấy tốt nhất là từ nhanh chuyển sang
chậm. Khi mới có chất keo tụ, thì phải khuấy nhanh vì sự thuỷ phân của chất
keo tụ trong nước và tốc độ hình thành keo là rất nhanh. Cho nên phải khuấy
nhanh mới có khả năng sinh thành lượng keo lớn, keo hyđrôxit hạt nhỏ làm cho
nó nhanh chóng khuyếch tán đến các nơi trong nước, kịp thời cùng các tạp chất
trong nước tác dụng.
Sau khi đã hình thành bơng phèn; khơng nên khuấy nhanh như vậy làm cho
bông phèn không thể lớn lên được, mà có thể đánh vỡ những bơng đã hình thành.
- Tủa bông:
Tủa bông là sự tổ hợp của các hạt keo đã bị keo tụ. Quá trình này chỉ có thể
xảy ra sau q trình keo tụ về phương diện lý thuyết đó là vấn đề nghiên cứu vận
tốc kết tụ của các hạt.
15


Theo Smoluchowski tốc độ kết tụ của các hạt đã keo tụ phụ thuộc chủ yếu
vào tần số va chạm có hiệu quả, vào đặc điểm của các hạt và thuỷ động mơi trường.
ln

N
N

0

(

 0
4

G)t

Trong đó:

N
N

0

: Tỷ lệ hạt ban đầu N0 với số hạt N ở thời điểm t trong q trình tủa

bơng.
 0: Hệ số va chạm có hiệu quả

: Nồng độ thể tích của các hạt huyền phù
G: Građien vận tốc trung bình, G là hàm chảy rối của hệ (khuấy cơ học,
tổn thất năng lượng)
t: Thời gian khuấy trộn
Nói một cách khác, đối với một thời gian t đã cho tích số  0 G càng
lớn thì tỷ số N0/N càng lớn. Nghĩa là sự tủa bơng càng hiệu quả, để có một giai
đoạn tủa bơng tốt thì cần phải có sự kết tủa tốt (  0 1) có nồng độ keo tụ càng
cao càng tốt ( cao), phải khuấy trộn nhanh và đủ lâu (không đập vỡ các cụm
vữa được tạo thành bởi quá dư công suất). Điều kiện tối ưu của sự tủa bơng

được xác định bằng thực nghiệm, ở trong phịng thí nghiệm và sự giúp đỡ của
số liệu lý thuyết. Tăng nồng độ hạt keo bằng cách kết tủa hyđrôxit nhôm cũng
có thể bổ sung thêm các keo betonit, hoặc các hạt cát cực mịn. Khuấy trộn
nhanh và lâu có thể tạo ra một vài bất lợi, làm phá vỡ các cụm vừa hình thành.

3. Chất làm keo tụ có chứa nhơm

[9]

Trong q trình làm sạch nước, khi tách chất huyền phù trong các sản
phẩm khác nhau, cũng như vậy, trong việc xử lý nước sử dụng rộng rãi các
muối của nhôm, đặc biệt là muối sunfat nhôm. Được sử dụng trong phạm vi
nhỏ hơn làm các muối clorua nhôm, hiđrô clorua nhôm và natri aluminat.

a. Sunfat nhôm
Sunfat nhôm được sử dụng cho quá trình làm sạch nước màu và nước
đục trong phạm vi pH 5  7,5. Nước sau khi làm sạch có độ cứng càng cao và
16


độ màu càng nhỏ thì độ pH của mơi trường càng thích hợp. Nâng cao thành
phần hồ tan của ơ xit nhơm trong chất làm đơng, làm tăng tính năng khử màu.
Đặc biệt hiệu quả khi sử dụng sunfat nhôm với nước có thành phần chất humic
và chất thuộc da cao. Đồng thời với việc khử màu nước, việc sử dụng nhơm
sunfat làm giảm đáng kể độ ơxi hố.

b. Tính chất hố - lý
Sunfat nhơm khơ - bột màu trắng với tỉ trọng 2710 kg/m3. Vasilev,
Gitis và Seitlin đã đo tỷ trọng và độ nhớt của dung dịch (dung môi là nước)
sunfat nhôm trong khoảng nhiệt độ 100C  t  950C và khoảng nồng độ 0,049 

C  0.305 kg/kg. Tỉ trọng của dung dịch thay đổi tương đối theo hàm số:
 = 1001,7 + 1271,6 . C - 0,663 . t

Sai số trung bình bình phương bất kỳ S0P =  1,5 kg/m3 (0,1%) . Theo đo đạc
của EzroKhi, kết quả thu được qua các thí nghiệm trong phạm vi trên như sau:
lg  /  H O = (0,4002 + 1,602 . 10-4 . t) . C, S0P =  3,5 kg/m3 (0,3%)
2

lg  /

H 2O

= (3,1762 - 2,0149 .10-2 . t ).C + 6,543.C2 ,S0 =  8,3 .105 (5%)

Trong dung dịch, trong khoảng nhiệt độ từ -12 đến 112,20C kết tinh 16
hidrat sunfat nhơm. Hình 9 là biểu đồ hệ thống Al2(SO4)3 - H2O. Với nhiệt độ 120C, trong thành phần sunfat nhơm 27,2% hình thành điểm eutecti.
Trong mơi trường ơxy hố, mơi trường khử và mơi trường trung hồ, khi
đốt nóng Al2(SO4)3.16H2O phân huỷ theo cấp độ. Trong khoảng 50 - 600C
quan sát thấy 16 hidrat sunfat nhôm trong khoảng 80 - 900C phần đó chuyển
thành 12 hiđrat sự chuyển hố thành hexanhidrat kết thúc tại nhiệt độ 130 0C.
Khi đốt nóng nhanh tới 1500C Al2(SO4)3.16H2O tan thành nước tinh thể.
Sự nóng chảy của tinh thể hidrat trong bình kín xảy ra tại nhiệt độ thấp hơn
860C. Tinh thể hidrat với 12 mol nước khi đốt nóng trong khơng khí bị nóng
chảy. Cao hơn 1500C, hexanhidrat sunfat nhơm bị phân huỷ và hình thành pha
Rơngen vơ định hình.

17


Trong khoảng 200  3000C quá trình loại nước xảy ra mạnh với sự hình

thành tinh thể hidat đồng nhất. Q trình loại nước hồn thành với nhiệt độ 4500C
trong khoảng 2 giờ.
Sự phân huỷ của sunfat nhôm khô với sự loại bỏ oxit lưu huỳnh bắt đầu
từ 6500C và diễn ra mạnh trong khoảng nhiệt độ 700  8000C. Khi đó, trong
pha cứng hình thành  - Al2O3 . Tăng nhiệt độ tới 10000C, SO3 hoàn toàn bị loại
bỏ, SO3 trong pha hơi với nhiệt độ lớn hơn 7000C phân ly thành SO2và oxi.

Hình 6: Biểu đồ độ tan trong hệ thống Al2(SO4)3 - H2O
Trong môi trường khử, quá trình loại nước của 16 hidrat sunfat nhơm
cũng hồn thành với nhiệt độ 4500C. Trong khoảng nhiệt độ 500  6000C dioxit
lưu huỳnh bị loại bỏ với sự hình thành pha cứng rơngen vơ định hình của ơxit
nhơm và trong khoảng 1100 - 12000C thành  -Al2O3 .
Trong hệ thống Al2(SO4)3 - H2SO4 - H2O với nhiệt độ 25 - 800C, theo
những số liệu thu được, hình thành 4 loại hidrat sunfat nhôm với thành phần
18, 16, 14, 12 mol nước, và 3 loại muối chua - 2Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O
Al2(SO4)3.H2SO4.12H2O, và Al2(SO4)3.3H2SO4.12H2O
Trong dung dịch 0  65% H2SO4 với nhiệt độ 850C hình thành 16,14, 9
hidrat sunfat nhơm, hình thành Al2(SO4)3.H2SO4 .8H2O, và pha bền giả
2Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O. Trong khoảng nhiệt độ 40  1000C nhận thấy
sự kết tinh của những muối sau: Al2(SO4)3.18H2O, Al2(SO4)3.16H2O.
Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O, Al2(SO4)3.H2SO4.12H2O, Al2(SO4)3 và pha bền giả
2Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O.
18


Độ tan của sunfat nhôm phụ thuộc khá lớn vào nồng độ axit sunfuric.
Như vậy, tại nhiệt độ 25C, độ tan của Al2(SO4)3 trong dung dịch a xít sunfuric
với các nồng độ khác nhau được tổng hợp như sau:
H2SO4%

0

5

10

20

30

40

50

60

70

75

Al2(SO4)3
Trong 100g 27 29,5 26,2 19,5 11,6 4,8 1,5 1,0 2,3 4,0
Dung dịch,g
Trong dung dịch a xit loãng độ tan của Al2(SO4)3 lớn hơn so với trong
nước cất, nhưng khi tăng nồng độ H2SO4, độ tan giảm đột ngột tới 1% trong
dung dịch axít sunfuric 60% . Khi tăng nồng độ axit cao hơn nữa, độ tan của
sunfat nhôm tăng trở lại.
Trong dung dịch với dung môi là nước, độ pH của dung dịch với bất kỳ
nhiệt độ nào phụ thuộc vào nồng độ muối và tỉ số mol giữa Al2O3 - SO3 (hình 10).
Với lượng dư Al2O3 so với tỷ lệ cân bằng, độ pH tăng, còn với lượng thiếu, độ

pH giảm. Sunfat nhôm trong dung dịch bị thuỷ phân với sự hình thành ion
hydroxit nhơm và ion hydro. Vì vậy trong dung dịch này hydroxit nhơm có thể
bị tan, dẫn đến độ pH của dung dịch tăng lên.
Nồng độ sunfat nhơm càng lớn, nhiệt độ càng cao, thì hyđrơxit nhơm tan
càng nhiều (hình 11). Đường đẳng nhiệt AB và AB' miêu tả quá trình kết tinh
của Al2O3.SO3.9H2O, BC và BC' - Al2O3.2SO3.12H2O, còn CD và CD' Al2(SO4)3.16H2O.

19


Hình 7: Sự biến thiên của độ pH theo nồng độ dung dịch sunfat nhôm và tỉ lệ Al2O3SO3

20


Hình 8: Sự biến thiên của cấp độ phân huỷ của hyđrôxy nhôm
theo nồng độ sunfat nhôm và nhiệt độ.
Quá trình thuỷ phân của sunfat nhơm phụ thuộc vào nồng độ muối trong
dung dịch, độ pH của môi trường, nhiệt độ, và những yếu tố khác. Sự thuỷ phân
của dung dịch sunfat nhơm lỗng trong nhiệt độ thấp, áp dụng vào những điều
kiện trong quá trình làm sạch nước bằng đơng tụ đã được trình bày cụ thể tại
phần 1. ở đây, ta nghiên cứu sự thuỷ phân của dung dịch đặc trong nhiệt độ cao hơn
- liên quan đến công nghệ điều chế sunfat nhôm.
Nghiên cứu - đo lường độ pH của q trình thuỷ phân sunfat nhơm nồng
độ 5.10-2- 5.10-5mol/l với  -> 0 và  = 0,5 trong khoảng nhiệt độ 30  90 C.
Trong dung dịch sunfat, tới nhiệt độ 900C, quá trình thuỷ phân của ion nhôm
chỉ diễn ra trong cấp độ 1:
Al3+ + H2O  Al(OH)2++ H+
Với sự hiện diện của của ion SO42- diễn ra sự hình thành thể phức.
Entanpy tạo thành thể phức của hyđrôxit nhôm trong môi trường sunfat với  > 0 H = 45,4  8,4, với  = 0,5 H25,1 kJ/mol.

Trong khoảng nhiệt độ cao hơn 1150C  3500C, bằng các số liệu của
Bret... và Kavestki, Ckot....và Zapolski, dung dịch sunfat nhơm thuỷ phân với
sự hình thành alunit khó tan tướng cùng loại bằng phương trình:
3Al2(SO4)3 + 12H2O  ... H2[Al6(SO4)4(OH)12] + 5H2SO4 (2.1)

21


Kết quả nghiên cứu quá trình thuỷ phân của sunfat nhôm trong hệ thống
tại nhiệt độ 2300C cho thấy hàm lượng nhơm chuyển hố thành kết tủa giảm
thành phần Al2(SO4)3 từ 51,4% đến 5%, tăng từ 0,7 đến 35,9%.
Để phản ứng 2.1 xảy ra cần phải trung hoà axit sunfuric bị tạo ra trong
dung dịch, bằng các đưa vào dung dịch oxit và/ hoặc hyđrôxit nhôm. Tỉ lệ mol
Al2O3/SO3 tăng khiến độ thuỷ phân tăng, hàm lượng nhơm chuyển hố thành
kết tủa đạt tới 100% khi thêm vào dung dịch sunfat nhôm 62% Al 2O3 dưới dạng
hyđrôxit nhôm.Trong trường hợp nhơm kết tủa hồn tồn, xảy ra phản ứng:
4Al2(SO4)3 +5 Al2O3 + 21H2O + aq = 3H2[Al6(SO4)4(OH)12] + aq
Goriachkim và Sobol , đã nghiên cứu quá trình thuỷ phân trong hệ thống
Al2O3- SO3 - H2O tại nhiệt độ 250 và 2850C, đã xác định rằng: tại nhiệt độ
2500C và nồng độ a xít nhỏ hơn 50g/dm3, 3Al2O3. 4SO3.7H2O được hình thành,
còn với nồng độ lớn hơn là Al2O3. 2SO3.H2O. Tại nhiệt độ 2850C , với nồng độ
axít như trên, phần lớn là muối Al2O3. 2SO3.H2O được kết tinh.
Trong các nghiên cứu q trình thủy phân của sunfat nhơm với nồng độ
30  90g/dm3 trong khoảng nhiệt độ 125  2400C, tìm được phương trình mơ tả
sự phụ thộc của cấp độ thuỷ phân  r theo nhiệt độ T và nồng độ C:
1g  r = - 2,21 + 0,0036T + 1g 1/ C
Trong khoảng nhiệt độ 170  2500C , thêm vào dung dịch các muối
sunfat amoni, sunfat natri và sunfat kali làm tăng độ thuỷ phân theo thứ tự:
(NH4)2SO4 < Na2SO4 < K2SO4
Các nghiên cứu quá trình thuỷ phân của hệ thống K2SO4 - Al2(SO4)3 H2O tại 2300C cho thấy: khi giảm nồng độ sunfat nhôm và sunfat kali, độ thuỷ

phân đột ngột tăng mạnh khiến cho hàm lượng nhôm kết tủa tăng tới 95% 97%. Vùng kết tinh của alunit kali K2[Al6(SO4)5(OH)10].4H2O, K2O .
3Al2O3.7H2O và của phèn nhôm - kali đã được xác định.
Hàm lượng sunfuric tự do trong dung dịch tăng sẽ khiến quá trình thuỷ
phân sunfat nhôm chậm lại. Độ pH khởi điểm và nhiệt độ (170 - 2100C). Tại
2100C, trong 1 tiếng, từ dung dịch có thành phần 0,95% a xit sunfuric tự do,

22


56,6% Al2O3 chuyển hố thành kết tủa, cịn với 8,4% a xít sunfuric chỉ có
25,0% Al2O3 chuyển hố thành kết tủa.
Trong khoảng nhiệt độ 170  1900C, chủ yếu hình thành muối nhơm
K2[Al6(SO4)5(OH)10].4H2O. Sự hình thành alunit kali tiến về phía nhiệt độ cao
hơn. Trong khoảng 190  2300C hợp chất đồng hình của chúng được hình
thành.
Tất cả các muối sunfat nhôm cơ bản tan nhiều trong kiềm, đặc biệt là khi
đun nóng tưói nhiệt độ sơi. Trong dung dịch 10% amoniac, những muối này tan
ít. Khi nồng độ amoniac tăng tới 25% và nhiệt độ tới 100 0C xảy ra sự tương tác
của muối với sự hình thành kết tủa hidroxit nhơm. Khi tăng nhiệt độ tới 1500C,
AlOOH hình thành trong kết tủa.
Các muối sunfat nhôm cơ bản tương tác cả với amoni sunfat khi đốt nóng hợp
chất ẩm của muối này với nhiệt độ cao:
K2[Al6(SO4)4(OH)12] + 8(NH4)2SO4 = K2SO4.Al2 (SO4)3 + 2[(NH4)2.SO4 Al2 (SO4)3]
+4NH3+6H2O

Với axit sunfuric, axit clohydric và axit nitric có nồng độ thấp và trung
bình, các muối này không tương tác. Tại nhiệt độ sôi của các axit này có thể
quan sát thấy sự tương tác đáng kể. Trong khoảng thời gian trung gian như
nhau, hàm lượng muối bị tan trong các a xít nêu trên tăng lên từ alunit kali đến
alunit hydro. Bằng độ bền vững trước các axit vô cơ, những muối cơ bản được

sắp xếp theo thứ tự sau:
H2A < (NH4)2A < Na2A < K2A
Al6(SO4)4(OH)12. Khi đốt nóng tới nhiệt độ sơi tất cả các muối trên đều hoàn
toàn tan trong axit với nồng độ (< 10%). Trong axit đặc tất cả các muối trên
nhìn chung tan hồn tồn. Tại nhiệt độ loại nước (450  5500C), những muối
này tan trong axit vô cơ với nồng độ thấp.
Sunfat nhôm được sản xuất dưới dạng miếng khơng xác định kích thước
với khối lượng tới 10kg hoặc dưới dạng vảy với thành phần 14 16,3% Al2O3.
Sunfat nhơm có thể được sản xuất dưới dạng dung dịch theo yêu cầu của người
mua trong khối lượng nhỏ với thành phần 6,7  7,7% Al2O3 hoặc có thể dưới
23