SULFATO DE ALUMINIO

El sulfato de aluminio es una sal sólida y de color blanco. Generalmente es usada en la

industria como floculante en la purificación de agua potable y en la industria del papel.

EL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL SULFATO DE ALUMINIO

El sulfato de aluminio se obtiene al reaccionar un mineral alumínico (caolín, bauxita,

hidrato de aluminio) con ácido sulfúrico a temperaturas elevadas; la reacción que se

lleva a cabo es la siguiente:

Al2O3  + 3H2SO4    Al2 (SO4) 3            +     3H2O

Una vez que se obtiene el sulfato de aluminio, este se tiene en dos presentaciones:

sólido y líquido, con dos especificaciones, estándar y libre de fierro.

Sulfato de aluminio libre de Hierro

Alúmina + ácido sulfúrico

Alúmina = óxidos e hidróxidos hidróxidos de aluminio

Sulfato de aluminio estándar

Alúmina + Acido sulfúrico

Caolín = Arcilla

USOS Y APLICACIONES DEL SULFATO DE ALUMINIO

El sulfato de aluminio tiene las siguientes aplicaciones:

Sulfato de aluminio en la industria de la Pulpa y Papel.- Ajuste de pH, encolado

(brea o cera) y ajuste de retención (fino, carga, pigmentos, etc.) además de servir

en el tratamiento de sus efluentes.

Sulfato de aluminio para el tratamiento de aguas residuales: El sulfato de

aluminio es un producto económico y efectivo en la eliminación del fósforo en

las plantas de tratamiento de agua residual, tanto municipal e industrial, y

clarifica el agua al precipitar los sólidos suspendidos.

Sulfato de aluminio para el tratamiento de agua potable: El sulfato de aluminio

permite clarificar el agua potable, ya que es un coagulante y por ello sedimenta

los sólidos en suspensión, los cuales por su tamaño requerirán un tiempo muy

largo para sedimentar.

Sulfato de aluminio en la manufactura química: Se emplea en producción de

otras sales de aluminio.

Sulfato de aluminio en la industria de jabones y grasas: Se emplea en la

producción de jabones de aluminio y grasas para usos industriales

Sulfato de aluminio en la industria del petróleo: Manufactura de catalizadores

sintéticos

Sulfato de aluminio en la industria de Farmacéutica: Como astringente en la

preparación de drogas y cosméticos.

El sulfato de aluminio se presenta en dos estados en forma liquida y solida:

EN ESTADO LÍQUIDO

El sulfato de aluminio Al2(SO4)3 en estado líquido, es una solución que

generalmente se utiliza para clarificación de agua para el consumo humano y en

aguas residuales. A través del uso del sulfato de aluminio en solución, se ha

demostrado el alto grado de eficiencia y versatilidad de este producto en el campo

de clarificación de aguas.

Sus usos principales son:

Tratamiento de aguas: Uno de los principales usos del sulfato de aluminio, es

el tratamiento de aguas, para consumo humano y para fines industriales.

Industria de papel: El sulfato de aluminio, también se utiliza en la

fabricación de papel en conjunto con unas resinas llamadas encolantes,

proporcionándole al papel resistencia a la penetración por el agua y unas

buenas condiciones para fijar los colores.

Industria del azúcar: Como purificador de melaza de caña de azúcar.

Otros usos:

Como coagulante en la manufactura de caucho sintético de butadieno estireno.-Para

la fabricación de sales dobles, sulfatos de amonio y aluminio y potasio y aluminio,

conocidos como alumbre.-Para la purificación de la glicerina.-

Como retardante del fuego.

Recomendaciones para almacenamiento de sulfato de aluminio sólido

Capacidad de almacén para abastecer la planta por lo menos durante 15 días.

Disponer en tarimas de madera para evitar el contacto con el piso y aisladas

de paredes, con corredores que circunden las tarimas de tal forma que se

facilite retirar el material.

El material apilado no debe tener más de 2 mts. de alto, si la tranferencia del

almacén a dosificación es manual.

Si se dispone de cargador frontal, las pilas pueden tener hasta 3 mts.

Si es posible, se debe tener un almacén especial para el sulfato, para evitar el

contacto con cualquier otro reactivo (cal viva).

EN ESTADO SÓLIDO

Mismo reactivo, con las mismas características que el Sulfato de Alúmina Sólido

pero en presentación sólida.

Es una sal inorgánica proveniente de la reacción del ácido sulfúrico, caolín y la

bauxita. Su uso principal está orientado hacia el tratamiento de agua para consumo

humano y tratamiento de aguas residuales.

La relación costo - beneficio es ampliamente atractiva para el usuario.

Recomendaciones para almacenamiento de sulfato de aluminio líquido:

Recomendable almacenar producto suficiente para recibir una pipa de 30 mil

litros más un volumen adicional para un consumo de 10 días.

No se recomienda el uso de presión de aire para la transferencia del carro cisterna

al tanque, solo con bomba centrifuga.

Cuidar que la temperatura ambiente donde se instalen los tanques no sea menor a

–11°C, ya que empieza a cristalizarse.

El material y equipo utilizado debe ser de material plástico como PVC o acero

inoxidable.

Instalar los tanques en áreas contenidas por diques de 125% de la capacidad de

los tanques.

SULFATO DE ALUMINIO SÓLIDO SULFATO DE ALUMINIO LÍQUIDO

Propiedades  Estándar Libre Fe Propiedades Estándar  Libre Fe

Al2O3  % 16.8

mínimo

16.8

mínimo

Al2O3  % 7.4  - 7.7 7.4 - 7.7

Apariencia Polvo cremaPolvo

blanco

Apariencia Liquido

ambar

líquido

blanco

Fe2O3  % 0.75

máximo

0.01

máximo

Basicidad % 0.34 Mín. 0.34 Mín.

Insolubles % 1.0 máximo 1.0

máximo

Fe2O3  % 1.0 máximo 0.01 máximo

Malla + 4

Tyler

0 máximo 0 máximo Densidad °Be 33.0 - 34.0 33.0 - 34.0

Malla + 10

Tyler

10.0

máximo

10.0

máximo

Densidad

g/ml

1.29 - 1.32 1.29 - 1.32

MANEJO DEL PRODUCTO 

El sulfato de aluminio tiene la opción de presentación, sólido y el líquido. La tendencia

seguida hasta ahora en todos los países industrializados, es a una creciente utilización

del líquido por las siguientes ventajas:

1. Más fácil manejo, carga y descarga por bomba, no requiere unidad para romper

sacos y disolver, requiere menos mano de obra.

2. Concentración constante, para su uso inmediato (en ocasiones, la disolución del

sólido tiene oscilaciones de concentración)

3. Permite un mayor control en la dosificación del proceso, lo que evita

variaciones.

Sin embargo el sólido ofrece las siguientes ventajas:

1. Donde no se justifica la instalación de tanques para almacenamiento de producto

líquido

2. En zonas extremadamente frías  que pueden provocar la congelación durante el

transporte y almacenamiento.

3. Cuando el consumidor está muy alejado de la planta productora, el costo del

flete base seca se reduce.

 Materiales

El producto sólido debe disolverse para su utilización, por lo que al final se manipula en

forma líquida, en estas condiciones el producto debe estar en contacto con materiales

adecuados, de entre los cuales se suele recomendar para:

1. Tanques: Polietileno, poliéster-fibra de vidrio, acero al carbono recubierto de

PVC y acero inoxidable.

2. Bombas: acero inoxidable ANSI-316 y PVC.

3. Tuberías y válvulas: PVC y acero inoxidable.  

Entrega en pipa

El sulfato de aluminio líquido entregado en pipa se descarga a través de una manguera

de hule reforzada a una tubería o bomba, según sea el caso. Algunas pipas cuentan con

equipo de bombeo propio. Ya que el transporte es especializado, se usan solamente para

este servicio y por lo tanto hay muy poco riesgo de contaminación con otros químicos.

No se recomienda usar presión de aire como medio de transferencia de sulfato de

aluminio líquido, sino con bomba centrífuga.  

Almacenamiento

Los tanques de almacenamiento deberán ser instalados en el interior o en el exterior

cuidando que la temperatura no sea menor a 10°C, ya que el sulfato de aluminio líquido

se empieza a cristalizar cerca de los  -11°C y se congela alrededor de los -15°C. Donde

las regulaciones requieren que se provea protección para eliminar la contaminación de

goteos o derrames accidentales (diques de contención), los tanques de almacenamiento

deberá ser instalada en un área debidamente contenida por diques, teniendo una

capacidad del 125% del volumen almacenado. Ya que los diques de contención son

normalmente instalados para una emergencia, pueden ser de una construcción de

concreto. La capacidad de los tanques de almacenamiento dependen del consumo de

cada planta siendo recomendable por lo menos de 30,000 litros.

Los tanques de almacenamiento de Fibra de Vidrio - poliéster instalados en interiores

son usualmente lo suficientemente transparentes para dar una indicación visible del

líquido. Sin embargo, cuando estos tanques se instalan en exteriores y aislados, o donde

otro tipo de tanques de almacenamiento se utilizan, se recomiendan indicadores de

nivel. Las bombas centrífugas de acero inoxidable 316 o PVC pueden ser utilizadas para

transferir sulfato de aluminio líquido del almacenamiento al punto de uso o para

alimentar al tanque. Las temperaturas de envío normales son abajo de 65°C. Las

mangueras de hule de goma natural, y las tuberías de polietileno semiflexible con PVC

o tipo 316 con entradas de acero inoxidable pueden ser usadas para instalaciones

temporales, que están diseñadas para presiones en cuestión. Estos artículos no se

recomiendan para instalaciones permanentes.  

DILUCIONES DE SULFATO DE ALUMINIO  

La forma líquida del sulfato de aluminio se usa normalmente como se recibe.

Empleando el sulfato de aluminio  en esa forma se previene la contaminación del

producto con impurezas normalmente encontradas en el agua de dilución. Sin embargo,

bajo algunas circunstancias, los clientes han encontrado necesario hacer soluciones aun

más diluidas de la concentración original.

SULFATO DE ALUMINIO

Tratamiento de agua

El SULFATO DE ALUMINIO se utiliza como coagulante de impurezas en todo tipo de

aguas, ya sea para el uso industrial o doméstico. La función primordial del coagulante es

la de suministrar iones capaces de neutralizar efectivamente las cargas eléctricas de la

mayor parte del material coloidal existente en el agua y así causar su precipitación. La

importancia de los coagulantes se debe, en parte, a las propiedades esponjosas del

flóculo, ya que este tipo de estructura posee amplias áreas superficiales a las que se

adhieren las partículas coloidales o semicoloidales.

El flóculo que forma el SULFATO DE ALUMINIO al entrar en contacto con el agua en

concentraciones muy diluidas es el Hidróxido de Aluminio. Este flóculo se forma y

trabaja efectivamente en un pH de 5.5 a 8.0. La dosificación más adecuada para cada

tipo de agua se deberá obtener llevando a cabo pruebas de jarra comparativas.

El Sulfato de Aluminio Tipo B presenta características químicas parecidas a las del

producto Tipo A, pero tiene un contenido de hierro mayor. El Sulfato de Aluminio Tipo

B, por su contenido de hierro, presenta un excelente desempeño como coagulante,

debido a su mayor afinidad para remover compuestos orgánicos causantes de color en el

agua. Para su manufactura se usa Ácido Sulfúrico y minerales ricos en alúmina. El

producto tiene dos presentaciones: sólido y líquido. El Sulfato de Aluminio Tipo B

sólido se fabrica en polvo o granulado. El producto líquido es despachado en carro-

tanques o cisternas para ser almacenado en los depósitos. En el caso de consumidores

menores, el producto es suministrado en garrafas de capacidad adecuada al consumo, las

cuales pueden ser reutilizadas.

En los gráficos se muestra como actúa el Sulfato de Aluminio en el agua:

Factores que influyen en el proceso de coagulación, es decir como reacciona el sulfato

de aluminio de acuerdo a estos factores:

Características del agua cruda

Alcalinidad

Temperatura

pH

Variables químicas

Dosis óptima de coagulante

pH óptimo del agua cruda

Concentración óptima de coagulante

ANEXO