Quy trình công nghệ sản xuất phèn alumininum (KAl(SO4)2.12H2O) từ cao lanh thành phần khoáng chính là kaolinit (Al2O3.SiO2) được tiến hành như sau:
– Bước 1: Cao lanh đã tuyển được hoạt hóa ở chế độ nung 700° C trong 1 giờ.
– Bước 2: Sau đó được nghiền nhỏ và hòa tách trong 117,6 kg dung dịch H2SO4 25% ở nhiệt độ 95°C. Lượng acid được tính theo tỷ lượng vừa đủ. Sau khi phản ứng, dung dịch muối aluminium sulfate được lọc tách khỏi bã silicon.
– Bước 3: Thêm tiếp 87 kg dung dịch K2SO4 20% vừa đủ vào dung dịch sau phản ứng rồi đun nóng để nước bay hơi cho đến khi khối lượng dung dịch giảm đi 30% so với ban đầu.
– Bước 4: Hạ nhiệt độ dung dịch về 20°C để phèn chua tách ra. Biết các phản ứng xảy ra vừa đủ và 100 gam nước ở 20°C hòa tan được tối đa 15 gam KAl(SO4)2. Sau khi kết thúc các bước trên thu được m kg phèn chua. Tính m kg phèn chua thu được?
Câu trả lời tốt nhất
nH2SO4 = 117,6.25%/98 = 0,3
Al2O3 + 3H2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3H2O
mddAl2(SO4)3 = mAl2O3 + mddH2SO4 = 127,8 kg
nAl2(SO4)3 = 0,1; nK2SO4 = 87.20%/174 = 0,1
mdd sau pha trộn = 127,8 + 87 = 214,8
Đun cho nước bay hơi thì mdd còn lại = 214,8 – 214,8.30% = 150,36
nKAl(SO4)2 ban đầu = 0,2
nKAl(SO4)2.12H2O thu được = x
C%KAl(SO4)2 bão hòa còn lại = 258(0,2 – x)/(150,36 – 474x) = 15/(100 + 15)
—> x = 0,163 kmol
—> mKAl(SO4)2.12H2O = 474x = 77,3 kg
đoạn đun cho nước bay hơi hình như bạn bấm máy sai. 214,8×70%=150,36 kg