如何除去高铁硫酸铝中的铁元素? ¹

硫酸铝是一种常见的铝盐，化学式为Al2(SO4)3nH2O(n=16, 18, 27)。它可用作纸张填料、媒染剂、净水剂和灭火剂。然而，由于生产过程中铝土矿中含有较多的铁元素，导致生产的硫酸铝中铁含量较高，限制了其应用领域。

目前有几种广泛使用的方法可以除去高铁硫酸铝中的铁元素，包括重结晶法、添加无机化工产品使铁沉淀法和有机物萃取法。其中，高锰酸钾氧化法是一种新的除铁方法，操作简单、易于控制且成本低。

具体的操作方法是：首先将一定量的硫酸铝放入烧杯中，加入蒸馏水搅拌溶解，并用硫酸调节pH值。然后加入适量的高锰酸钾溶液，搅拌使Fe2+氧化成Fe3+，溶液呈紫色。控制温度在100℃左右，加热一定时间，产生棕色沉淀。过量的高锰酸钾可以用硫酸锰除去。静置冷却后过滤，得到的滤液呈淡黄色，浓缩析晶。

试验结果表明，高锰酸钾氧化除铁是一种可行的方法，得到的硫酸铝质量符合要求。影响硫酸铝产品质量的主要因素有pH值、氧化剂的种类及用量、料液中硫酸铝的浓度、反应时间和反应温度等。在最佳工艺参数下，即pH值为3.0，氧化剂高锰酸钾9mL(浓度0.05mol/L)，料液中硫酸铝的质量分数为30，在100℃下反应15min，可以得到符合国家标准一等品要求的产品质量。

高锰酸钾氧化除铁方法具有生产方法简单、投资少、见效快、成本低和无三废等优点，适用于铁质量分数为3%~5%的硫酸铝生产一级硫酸铝的工艺要求，特别适用于小规模工业化生产。

主要参考资料：

中国中学教学百科全书化学卷

高铁硫酸铝除铁研究