一、對象選擇
礬礦目前在采的雞籠山礦區(qū)，根據(jù)探礦規(guī)劃和已探明的礦石儲量，現(xiàn)有可利用的儲礦不足20萬噸，加上歷年來的殘采，現(xiàn)有可用礦產(chǎn)資源供礦也只能維持近一、兩年。因此，礦產(chǎn)資源緊張、礦山接替矛盾已日益突出。
原因：目前礬礦現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程只能利用礦石大于30mm，品位在45％左右的粗粒狀明礬石，未開采的4~2層礦體以細粒狀結(jié)構(gòu)為主，地質(zhì)儲量約為400多萬噸，由于礦石結(jié)構(gòu)密實，受目前礬礦煉礬生產(chǎn)工藝的限制，以及經(jīng)濟條件制約形不成大規(guī)模開采和利用，為此，采礦的水平為230米以上至360米中段的殘采礦源。為保證資源的充分利用，確保礦源接替，需要充分利用礬礦有限的技術(shù)力量，推進新工藝――“補加硫酸鋁”工藝，來提高明礬回收率用以節(jié)約礦產(chǎn)資源，延長礦山使用壽命，以緩解明礬石供應(yīng)緊張局面。
二、功能分析
１.硫酸鋁、鉀不平衡的原因。由于我礦的明礬石在焙燒過程中，是通過煅燒工序使礦石復(fù)合物的結(jié)構(gòu)進行破壞，軟化礦石，形成熟石，使下工序容易得到KAI(SO4)4明礬的主要成份，但在煅燒高溫的過程中，明礬石中的Al2(SO4)3分解為Al2O3和SO2，其中有部分Al2(SO4)3脫去SO2，使之成為活性較差的氧化鋁，不會和自身的K2SO4發(fā)生反應(yīng)，造成在明礬浸出液、母液水中都有過剩K2SO4，同時在加溫浸出、結(jié)晶等過程中由于部分明礬水解形成Al(OH)3，也產(chǎn)生了少量過剩的K2SO4，二部分累加，使母液水中的K2SO4在不斷的累積中產(chǎn)生過剩，導(dǎo)致浸出液中的鉀白白流失，造成浪費，使原礦石的回收率低下。
２.利用化學(xué)原理，合理回收K2SO4。明礬是由K2SO4，Al2(SO4)3按其摩爾比為1：1所組成的復(fù)鹽，而生產(chǎn)過程中造成K2SO4的過剩，相對于Al2(SO4)3來說就造成不足，使之無法按比例結(jié)晶成明礬。由于K2SO4的多余，就為Al2(SO4)3的補加提供技術(shù)依據(jù)，為解決“水浸法”這一問題，就要通過補加一定數(shù)量的硫酸鋁（Al2(SO4)3）的方法，使其浸出液中的鋁、鉀達到平衡，提高明礬回收率，節(jié)省原礦石，延長礦山使用壽命，增加明礬產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟效益的目的。
３.效益分析。根據(jù)煉礬各廠實際補加數(shù)據(jù)，以每池增產(chǎn)明礬0.39噸/池計算，明礬成本平均為1000元/噸（平均補加量為1.3噸/池，硫酸鋁價格為225元/噸)即0.39T×1000元/噸-1.3T×225元/噸為每池增加效益97.5元；2011年度煉礬各廠共補加硫酸鋁1291.60噸（即1291.60噸÷1.3 噸=993.3池，0.39噸×993.3池=387.3噸），多產(chǎn)明礬387.3噸，增加效益38.7萬元，相當節(jié)約標礦1250噸。可見通過補加硫酸鋁經(jīng)濟效益是顯著的，同時也節(jié)省了礦石，緩解礦產(chǎn)資源緊張局面和延長礦山的使用壽命。
三、技術(shù)支撐
（一）運用化學(xué)知識求解
根據(jù)理論依據(jù)和一些零星的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，K2SO4過剩量按鋁、鉀差額折算在浸出液中大于90克/升，母液水中大于100克/升，就可判斷為明礬母液水中的Al2(SO4)3不足，同理，就存在K2SO4過剩，而K2SO4的過剩，即需補加硫酸鋁平衡。按池用礬砂量平均12噸計算，則每池過剩鉀量折明礬1噸。因此要達到鋁鉀平衡，需補加7.2%的硫酸鋁量為1.5噸，考慮到系統(tǒng)過程中鉀的損失等因素和留有差額的原則，補加7.2%的硫酸鋁量為1噸左右為最佳，并要求在實際操作中，需根據(jù)砂質(zhì)的好壞、池體積的大小，以及用砂量的多少進行適量調(diào)整和控制補加量，使之達到最佳效果。
（二）技術(shù)點控制
1.補加硫酸鋁的序前工作和控制。各煉礬廠要根據(jù)車間每池或每天母液水分析報表，及時掌握鋁鉀差額數(shù)據(jù)，大于100克/升的要及時進行補加硫酸鋁，并且實施循環(huán)補加。
2.對硫酸鋁質(zhì)量的把關(guān)和控制。供應(yīng)單位要根據(jù)技術(shù)和指標要求進行控制，硫酸鋁的主含量氧化鋁必須大于6%以上。
3.補加硫酸鋁的操作和控制。根據(jù)煉礬各廠的實際操作和控制數(shù)據(jù)：母液浸出液濃度控制在27~29Be；浸出液下池溫度控制在攝氏70~75°；結(jié)晶池蓋面母液水控制在5~7cm；補加硫酸鋁量控制在1.1~1.3噸/池。
4.補加硫酸鋁要經(jīng)過鍋運頭加溫灶，與母液同時攪拌后下池，使之均衡、溶出，通過加溫混和、均勻，使明礬質(zhì)量不會出現(xiàn)偏差，然后是母液中的含鐵成分會隨廢渣帶出。
四、完善推廣補加硫酸鋁
補加硫酸鋁工藝，做為一種技術(shù)，由于在工藝生產(chǎn)過程中，存在著很多的不確定因素，雖幾經(jīng)提出但由于生產(chǎn)過程有所變化，職工積極性不高，因此有必要下大力氣完善推廣，通過一些工藝實驗，有進一步的數(shù)據(jù)要求推廣補加硫酸鋁技術(shù)。
１.回收率的提高：煉礬各廠無補加硫酸鋁的明礬回收率平均為28.5%，通過補加硫酸鋁后，回收率提高到31.46%，提高了2.96個百分點。
２.池產(chǎn)增加：煉礬各廠無補加硫酸鋁的池產(chǎn)為平均3.75噸/池，通過補加硫酸鋁后，池產(chǎn)明礬平均達到4.14噸/池，池產(chǎn)平均增加明礬0.39噸/池。
這兩大指標的提升，加上效益的分析，因此，有必要完善補加制度，推廣補加硫酸鋁。第一，當明礬水母液中鋁鉀失衡達到大于100克/開的時候，要適時適宜地進行補加硫酸鋁。第二，對補加硫酸鋁源頭進行控制：硫酸鋁的質(zhì)量是源頭，也是關(guān)鍵，硫酸鋁指標的氧化鋁含量必須要達到6%以上；第三，對明礬母液水比重、濃度、池量進行規(guī)范，及時掌握動態(tài)。加多、飽和都會產(chǎn)生鹽基性明礬，使明礬產(chǎn)品出現(xiàn)發(fā)黃的現(xiàn)象；第四，做到技術(shù)與實踐相結(jié)合，做到計量準確、操作規(guī)范、監(jiān)測到位；第五，明礬母液水和補加硫酸鋁通過壓濾形成精液，其鐵等其他金屬離子易在母液中積累，其可通過鍋運頭加溫灶攪拌均勻、混和、避免發(fā)黃等現(xiàn)象。
在系統(tǒng)、科學(xué)地總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，要通過召開生產(chǎn)現(xiàn)場會的形式，召集相關(guān)單位（部門）統(tǒng)一思想認識，統(tǒng)一操作規(guī)范，對整個過程進行規(guī)范化要求，使之科學(xué)操作、規(guī)范運行。要以科學(xué)發(fā)展觀的思想指導(dǎo)工作，使該項目在礬礦制度化、系統(tǒng)化的總結(jié)和規(guī)范化的實施中完善，才能為礬礦創(chuàng)造出更多的效益。
