TWM674532U - 利用廢硫酸製備鋁化合物之系統 - Google Patents

Abstract

一種利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其包括一存放槽、一第一反應槽、一除雜裝置、一第二反應槽、一蒸發器及一結晶器，存放槽供應廢硫酸溶液至第一反應槽，與鋁源反應得到硫酸鋁溶液可分別經輸送管導流至蒸發器；或經除雜裝置除雜後輸送至第二反應槽，第二反應槽加入一硫酸鹽與硫酸鋁溶液混合得硫酸鋁複鹽溶液，以蒸發器對硫酸鋁溶液或硫酸鋁複鹽溶液濃縮為飽和溶液，再經結晶器降溫結晶，得到硫酸鋁晶體或硫酸鋁複鹽晶體，製得鋁化合物種類多，適應市場需求，提高廢硫酸回收利用的經濟價值。

Description

利用廢硫酸製備鋁化合物之系統

本創作係關於一種鋁化合物製備系統，尤指一種利用廢硫酸製備鋁化合物之系統。

硫酸作為工業生產常用酸，在循環經濟當道的時代，如何處理經生產使用後產生的廢棄硫酸溶液，是產業十分重視之事。臺灣之半導體產業蓬勃發展，製備晶圓時常使用高濃度硫酸進行蝕刻，使用後所產出的大量廢硫酸仍具有極高濃度，對鋼鐵金屬業來說仍是可使用的原料，因此回收後可提供給其他產業使用。然，目前半導體產業的廢硫酸產出量遠大於國內市場需求，且其他綜合工業所產出的廢硫酸相對濃度較低而不適用於金屬業加工，如何合理回收利用上述廢硫酸溶液成為目前迫切解決之問題。故需要開闢新增強大的回收再利用管道，以解決國內所產出廢硫酸超量之問題。

而以硫酸為原料之一而製得的硫酸鋁在產業應用中常作為絮凝劑，用於提純飲用水及應用於污水處理設備中，達到吸附淨化的功效。而硫酸鋁複合鹽如硫酸鋁鉀、硫酸鋁鈉及硫酸鋁銨亦常見於各種產業應用，如硫酸鋁鉀可用作淨化水質、鞣製皮革；硫酸鋁鈉則用作食物的酸度調節劑，主要用於發粉的製造；硫酸鋁銨應用於水的淨化、瓷器水泥、皮革製造、防火織料及化妝品抑菌劑。硫酸鋁及其複合鹽之用途廣泛，利用國內大量產出的廢硫酸生成硫酸鋁及其複合鹽，不僅迎合市場對硫酸鋁及其複合鹽的需求，還有效回收利用廢硫酸，減少廢硫酸排放，符合綠色環保要求。

然，業內利用廢硫酸溶液製備硫酸鋁之系統功能單一，無法同時滿足製備硫酸鋁及其複合鹽的需求，導致所製得成品單一，無法滿足市場的多樣化需求，為現階段迫切需要解決之問題。

有鑒於此，故如何解決上述問題，即為本創作所欲解決之首要課題。

本創作的主要目的之一旨在提供一種利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，將廢硫酸溶液經第一反應槽與鋁源反應生成硫酸鋁溶液並結晶獲得硫酸鋁晶體，或者將該硫酸鋁溶液再經第二反應槽與硫酸鹽反應生成硫酸鋁複合鹽並結晶獲得硫酸鋁複合鹽晶體，實現廢硫酸溶液處理成品的種類多樣化，滿足市場的多種需求，符合循環經濟並提升廢硫酸的經濟利用價值。

本創作之主要目的之二旨在提供一種利用上述系統之利用廢硫酸製備鋁化合物之方法，首先分解廢硫酸溶液中的過氧化氫，以避免過氧化氫使所生成的硫酸鋁着色，亦避免反應過程中突沸引發生產安全隱患。再將與鋁源反應生成的硫酸鋁溶液降溫結晶得到硫酸鋁晶體，或加入硫酸鹽反應，並降溫結晶得到硫酸鋁複合鹽晶體，利用反應的延續性而獲得不同的反應產物，以滿足市場的多樣化需求，提升廢硫酸的經濟利用價值。

為達前述目的之一，本創作提供了一種利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其包括有：一存放槽，係用以儲存及提供一廢硫酸溶液；一第一反應槽，係以一第一進料管線連通該存放槽，用以接收該廢硫酸溶液並與一鋁源反應生成一硫酸鋁溶液，該第一反應槽還以一第一出料管線分別連通一輸送管道及一除雜裝置，將該硫酸鋁溶液導流至該輸送管道或該 除雜裝置，將該硫酸鋁溶液導流至該輸送管道或該除雜裝置，藉由該除雜裝置去除該硫酸鋁反應液中不溶物雜質；一第二反應槽，係以一第二進料管線連通於該除雜裝置，以接收已去除不溶物雜質之硫酸鋁溶液，並添加一硫酸鹽與該硫酸鋁溶液混合生成一硫酸鋁複鹽溶液；一蒸發器，係分別連通於該輸送管道及該第二反應槽之第二出料管線，用以將該第一反應槽之硫酸鋁溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁飽和溶液，或者將該第二反應槽之硫酸鋁複鹽溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁複合鹽飽和溶液；一結晶器，係分別連通於該蒸發器及該除雜裝置，用以接收並冷卻降溫來自該蒸發器或該除雜裝置的溶液，結晶得到硫酸鋁晶體或硫酸鋁複合鹽晶體。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該第一反應槽及該第二反應槽均設有一加溫裝置及一攪拌裝置，用以調控反應環境溫度及攪拌速率。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，該結晶器為螺桿結晶器、帶式結晶器或筒式結晶器。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，還包括一粉碎設備，該粉碎設備以一晶體輸送管線連通於該結晶器，用以粉碎硫酸鋁晶體或硫酸鋁複鹽晶體。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，還包括一篩分設備，該篩分設備以一運輸管線連通於該粉碎設備，分選粒度小於50目的晶體作為晶種送回至該結晶器，粒度大於50目的晶體輸出為成品。

為達前述目的之二，本創作提供了一種利用廢硫酸製備鋁化合物之方法，其包含以下步驟： (a)定量輸送廢硫酸溶液之第一反應槽內，直接升溫至60℃~120℃以分解過氧化氫；或定量加入一氧化劑，反應溫度為60℃以上以分解過氧化氫；攪拌速率為30rpm~80rpm，恆溫恆速攪拌反應至少10分鐘，去除廢硫酸溶液中的過氧化氫；(b)然後按照去除過氧化氫後該廢硫酸溶液中硫酸含量計算鋁源的添加量，向第一反應槽內加入過量1%~2%之鋁源，反應溫度為70℃~150℃，，攪拌速率為40rpm~90rpm，恆溫恆速攪拌10分鐘~150分鐘熟成反應，以反應液pH值為1~4判斷到達反應終端，得到硫酸鋁溶液；(c)可將該硫酸鋁溶液經蒸發器濃縮30%~50%後，通過結晶器降溫析晶，得到硫酸鋁晶體；或者去除該硫酸鋁溶液的不溶物雜質後，通過結晶器降溫析晶，得到硫酸鋁晶體；亦或者除去該硫酸鋁溶液的不溶物雜質，輸送至第二反應槽，並向第二反應槽內加入硫酸鹽，反應溫度為60℃~130℃，攪拌速度為40rpm~90rpm，恆溫恆速攪拌30分鐘~180分鐘，得到硫酸鋁複鹽反應液，經蒸發器蒸發濃縮40%~50%後，再通過結晶器降溫析晶得到硫酸鋁複鹽晶體。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，(a)步驟中該廢硫酸溶液之硫酸含量為40wt%~98wt%；該氧化劑為硝酸、鋁粉、鋁屑或鋁材，其中硝酸的添加量佔該廢硫酸溶液之重量比為500ppm~800ppm，該鋁粉、鋁屑及鋁材的添加量均佔該廢硫酸溶液之重量比範圍為1%~6%。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，(b)步驟中該鋁源為高嶺土、鋁土礦、氫氧化鋁及氧化鋁中其中一種。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，於(c)步驟中該硫酸鹽為硫酸鉀、硫酸鈉或硫酸銨，該硫酸鹽之添加量佔該硫酸鋁反應液之重 量百分比為為50%~85%，該硫酸鋁複鹽晶體為硫酸鋁鉀晶體、硫酸鋁鈉晶體或硫酸鋁銨晶體。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，於(c)步驟後還包括以下處理步驟：(d)將該硫酸鋁結晶體或該硫酸鋁複鹽晶體粉碎，分選粒度小於50的晶體作為晶種，粒度大於50目的晶體包裝為成品。

而本創作之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。

1:存放槽

2:第一反應槽

21:第一進料管線

22:第一出料管線

23:輸送管道

24、42:攪拌裝置

25、43:加溫裝置

26:pH計

3:除雜裝置

4:第二反應槽

41:第二進料管線

44:第二出料管線

5:蒸發器

51:連通管道

6:結晶器

61:輸送管線

7:粉碎設備

71:晶體輸送管線

8:篩分設備

81:運輸管線

第1圖為本創作較佳實施例所提供之鋁化合物製備系統示意圖。

第2圖為本創作另一種實施態樣所提供之鋁化合物製備系統示意圖。

第3圖為本創作較佳實施例所提供之鋁化合物製備方法流程圖。

第4圖為本創作另一種實施態樣所提供之鋁化合物製備系統示意圖。

請參閱第1圖，第1圖係顯示本創作較佳實施例所提供之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其包括有一存放槽1、一第一反應槽2、一除雜裝置3、一第二反應槽4、一蒸發器5及一結晶器6。

該存放槽1連通於該第一反應槽2之第一進料管線21，用以儲存及定量提供一廢硫酸溶液至該第一反應槽2。該廢硫酸溶液主要來自半導體產業，其硫酸含量為40wt%~98wt%。

該第一反應槽2內還添加一鋁源，該鋁源與該廢硫酸溶液反應生成一硫酸鋁溶液。該第一反應槽2還以一第一出料管線22分別連通一輸送管道23及 一除雜裝置3，將該硫酸鋁溶液導流至該輸送管道23或該除雜裝置3，藉由該除雜裝置3去除該硫酸鋁反應液中不溶物雜質。特別說明之，該除雜裝置3係以沉降或過濾方式去除不溶物雜質，可選用重力沉降裝置或板框式過濾器，於本實施例優選板框式過濾器。

該第一反應槽2還設有一攪拌裝置24、一加溫裝置25及一pH計26，藉由該加溫裝置25控制反應環境溫度，並由該攪拌裝置24攪拌混合使廢硫酸溶液與鋁源充分混合反應，加速鋁源溶解於廢硫酸溶液中，該pH計26監控反應液pH值變化，反應液pH值為1~4則到達反應終點。其中，鋁源為高嶺土、鋁土礦、氫氧化鋁及氧化鋁中其中一種。

該第二反應槽4則以一第二進料管線41連通於該除雜裝置3，以接收已除去不溶物雜質之硫酸鋁溶液。該第二反應槽4內還添加一硫酸鹽，該硫酸鹽為硫酸鉀、硫酸鈉或硫酸銨。該硫酸鹽與該硫酸鋁溶液混合而得一硫酸鋁複合鹽溶液。該第二反應槽4亦設有一攪拌裝置42及一加溫裝置43，以控制反應環境的溫度及攪拌速度，確保硫酸鹽完全溶解於硫酸鋁溶液。

該蒸發器5係分別連通於該輸送管道23及該第二反應槽4之第二出料管線44，用以將該第一反應槽2之硫酸鋁溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁飽和溶液，或者將該第二反應槽4之硫酸鋁複合鹽溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁複合鹽飽和溶液。上述經濃縮得到的飽和溶液從該蒸發器5經連通管道51輸送至該結晶器6。該結晶器6還以一輸送管線61連通於該除雜裝置3，採用自然降溫或強制冷卻方式將來自該蒸發器5或該除雜裝置3的溶液冷卻降溫析晶，其中該結晶器6為螺桿結晶器、帶式結晶器或筒式結晶器。經結晶器6將晶體與母液分離，即得硫酸鋁晶體或硫酸鋁複合鹽晶體，該硫酸鋁複合鹽晶體為硫酸鋁鉀晶體、硫酸鋁鈉晶體或硫酸鋁銨晶體。

本創作之另一種可行之實施態樣如第2圖所示，還包括一粉碎設備7及一篩分設備8，該粉碎設備7以一晶體輸送管線71連通於該結晶器6，按市售所需粒度，粉碎該硫酸鋁晶體及該硫酸鋁複合鹽晶體粉碎。經粉碎的晶體經一運輸管線81輸送至該篩分設備8，分選粒度小於50目的晶體作為晶種回送至該結晶器，而粒度大於50目的晶體則輸出為成品，即可根據市售規格進行包裝銷售。

如第3圖所示，為本創作利用上述鋁化合物製備系統之方法，其包含以下步驟：(a)定量輸送廢硫酸溶液至第一反應槽2內，直接升溫至60℃~120℃以分解過氧化氫；或定量加入一氧化劑反應以分解過氧化氫(雙氧水；H₂O₂)。其中廢硫酸溶液之硫酸含量為40wt%~98wt%，若其硫酸含量低於40wt%，則額外添加硫酸以達到反應所需含量。此步驟利用過氧化氫遇熱分解原理，透過直接升溫或硫酸與氧化劑反應放熱，加速過氧化氫分解，以除去廢硫酸溶液中殘留的過氧化氫，一方面避免後續反應過程產生突沸之生產安全隱患問題，另一方面避免過氧化氫對引起硫酸鋁着色的問題。反應結束後以過氧化氫測試試紙檢測廢硫酸溶液中過氧化氫的殘留量，以確保充分去除過氧化氫。

詳言之，氧化劑為硝酸、鋁粉、鋁屑或鋁材，其中硝酸的添加量佔該廢硫酸溶液之重量比為500ppm~800ppm，該氧化劑的添加量佔該廢硫酸溶液之重量比範圍為1%~6%。為確保過氧化氫充分受熱分解，第一反應槽之加溫裝置維持反應溫度為60℃以上，攪拌裝置的攪拌速度為30rpm~80rpm，恆溫恆速攪拌反應30分鐘，以去除廢硫酸溶液中的過氧化氫，過氧化氫分解反應式為：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑；(b)然後按照去除過氧化氫後該廢硫酸溶液的硫酸含量計算鋁源的添加量，向第一反應槽內加入過量1%~2%之鋁源。其中，該鋁源為高嶺土、 鋁土礦、氫氧化鋁或氧化鋁中其中一種。第一反應槽之加溫裝置進一步控制反應溫度為70℃~150℃，攪拌裝置的攪拌速率為40rpm~90rpm，恆溫恆速攪拌10分鐘~150分鐘熟成反應，以反應液pH值為1~4判斷到達反應終點，得到硫酸鋁溶液，主要反應式為2Al(OH)₃+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+6 H₂O；(c)可將該硫酸鋁溶液經蒸發器以80℃~150℃蒸發濃縮30%~50%後，通過結晶器降溫析晶，得到硫酸鋁晶體；亦可在第一反應槽停止攪拌後，使該硫酸鋁溶液重力沉降，沉降後之澄清液再輸送至結晶器降溫析晶，得到硫酸鋁晶體；或者透過除雜裝置3以重力沉降方式或過濾方式除去該硫酸鋁溶液的不溶物雜質後，通過結晶器6降溫析晶，得到硫酸鋁晶體；亦或者以除雜裝置3將該硫酸鋁溶液除去不溶物雜質後輸送至第二反應槽4，並向第二反應槽4內加入硫酸鹽，恆定溫度為60℃~130℃，攪拌速度為40rpm~90rpm，恆溫恆速攪拌30分鐘~180分鐘，反應得到硫酸鋁複鹽溶液，經蒸發器5以90℃~160℃濃縮40%~50%後，再通過結晶器6降溫析晶得到硫酸鋁複鹽晶體。其中，硫酸鹽為硫酸鉀、硫酸鈉或硫酸銨中其中一種，添加量佔該硫酸鋁溶液之重量百分比為50%~85%。上述任一硫酸鹽溶解於該硫酸鋁溶液中，經降溫析晶而與硫酸鋁形成含結晶水之複鹽。各硫酸鹽與硫酸鋁生成複鹽之具體反應式如下：Al₂(SO₄)₃+K₂SO₄+12H₂O→2KAl(SO₄)₂‧12H₂O

Al₂(SO₄)₃+Na₂SO₄+12H₂O→2NaAl(SO₄)₂‧12H₂O

Al₂(SO₄)₃+(NH₄)₂SO₄+12H₂O→2(NH₄)Al(SO₄)₂‧12H₂O

如第4圖所示本創作其他可行之實施態樣中，步驟(c)後還包括以下處理步驟： (d)將該硫酸鋁結晶體或該硫酸鋁複鹽晶體粉碎，分選粒度小於50目的晶體作為晶種，粒度大於50目的晶體輸出為成品，以滿足市場需求。

結合以下實施例1及實施例2進一步說明本創作技術內容，實施例1及實施例2均以半導體行業所排放之廢硫酸溶液作為實驗樣品，以本創作所提供之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統及方法分別製備硫酸鋁及硫酸鋁複鹽，具體處理如下所述：

實施例1

(一)反應物及試劑

廢硫酸溶液：來自半導體產業產出之約含5%過氧化氫(雙氧水，H₂O₂)的廢硫酸溶液，硫酸含量為80%。

氧化劑：硝酸

鋁源：高嶺土

硫酸鹽：硫酸鉀

(二)硫酸鋁製備之操作步驟：

步驟一，從存放槽定量輸送廢硫酸溶液至第一反應槽內，以定量器定量加入佔廢硫酸溶液之重量比為500ppm的硝酸，加溫裝置升溫反應環境溫度至65℃並維持，攪拌裝置以50rpm持續攪拌35分鐘後，以過氧化氫試紙檢測廢硫酸溶液已無過氧化氫殘留，即得已去除過氧化氫的廢硫酸溶液；步驟二，按照經步驟一處理後廢硫酸溶液的硫酸含量計算，並向第一反應槽內加入過量1.5%的高嶺土，進一步控制反應環境溫度為80℃，攪拌速率為70rpm，恆溫恆速攪拌120分鐘熟成反應，以pH計監控反應液pH值為3則判斷到達反應終點，得到硫酸鋁溶液；步驟三，將該硫酸鋁溶液經蒸發器以80℃蒸發濃縮50%後，通過結晶器降溫析晶，分離得到硫酸鋁晶體及其母液；

(三)硫酸鋁鉀製備之操作步驟：

步驟四，將上述步驟二之硫酸鋁溶液經除雜裝置以重力沉降方式沉降不溶物雜質後，將澄清的硫酸鋁溶液輸送至第二反應槽，並以投料器添加佔該硫酸鋁溶液之重量百分比為75%的硫酸鉀，維持溫度為80℃及攪拌速度為80rpm，持續攪拌45分鐘，確認硫酸鉀完全溶解，將混合溶液經蒸發器蒸發濃縮40%後，再經過結晶器降溫析晶，分離得到硫酸鋁鉀晶體及其母液。

實施例2

(一)反應物及試劑

廢硫酸溶液：來自半導體產業產出之約含4%過氧化氫(雙氧水，H₂O₂)的廢硫酸溶液，硫酸含量為76%。

氧化劑：鋁粉

鋁源：氫氧化鋁

硫酸鹽：硫酸鈉

(二)硫酸鋁製備之操作步驟：

步驟一，從存放槽定量輸送廢硫酸溶液至第一反應槽內，以定量器定量加入佔廢硫酸溶液之重量比為6%的鋁粉，加溫裝置升溫反應環境溫度至60℃並維持，攪拌裝置以62rpm持續攪拌40分鐘後，以過氧化氫試紙檢測廢硫酸溶液已無過氧化氫殘留，即得已去除過氧化氫的廢硫酸溶液；步驟二，按照經步驟一處理後廢硫酸溶液的硫酸含量計算，並向第一反應槽內加入過量2%的氫氧化鋁，進一步控制反應環境溫度為70℃，攪拌速率為40rpm，恆溫恆速攪拌150分鐘熟成反應，以pH計監控反應液pH值為2則判斷到達反應終點，得到硫酸鋁溶液；步驟三，將該硫酸鋁溶液經蒸發器以70℃蒸發濃縮40%後，通過結晶器降溫析晶，分離得到硫酸鋁晶體及其母液； 步驟四，將硫酸鋁晶體經粉碎設備粉碎後，再經篩分設備對粉碎後硫酸鋁晶體進行分選，粒度小於50目的晶體作為晶種，粒度大於50目的晶體輸出為成品。

(三)硫酸鋁鈉製備之操作步驟：

步驟五，將上述硫酸鋁製備之步驟二的硫酸鋁溶液經除雜裝置以過濾方式去除不溶物雜質後，輸送至第二反應槽，並以投料器添加佔該硫酸鋁溶液之重量百分比為80%的硫酸鈉，維持溫度為65℃及攪拌速度為70rpm，持續攪拌60分鐘，確認硫酸鈉完全溶解而得硫酸鋁鈉溶液，將硫酸鋁鈉溶液經蒸發器蒸發濃縮50%後，再經過結晶器降溫析晶，分離得到硫酸鋁鈉晶體及其母液。

步驟六，將硫酸鋁鈉晶體經粉碎設備粉碎後，再經篩分設備對粉碎後硫酸鋁鈉晶體進行分選，粒度小於50目的晶體作為晶種，粒度大於50目的晶體輸出為成品。

實施例3

(一)反應物及試劑

廢硫酸溶液：來自半導體產業產出之約含4%過氧化氫(雙氧水，H₂O₂)的廢硫酸溶液，硫酸含量為46%。

鋁源：氫氧化鋁

(二)硫酸鋁製備之操作步驟：

步驟一，從存放槽定量輸送廢硫酸溶液至第一反應槽內，將廢硫酸溶液直接升溫至100℃，攪拌裝置以30rpm持續攪拌30分鐘後，以過氧化氫試紙檢測廢硫酸溶液已無過氧化氫殘留，即得已去除過氧化氫的廢硫酸溶液；步驟二，按照經步驟一處理後廢硫酸溶液的硫酸含量計算，並向第一反應槽內加入過量2%的氫氧化鋁，進一步控制反應環境溫度為115℃，攪拌速 率為40rpm，恆溫恆速攪拌30分鐘熟成反應，以pH計監控反應液pH值為3則判斷到達反應終點，得到硫酸鋁溶液；步驟三，該硫酸鋁溶液於停止攪拌的第一反應槽內經重力沉降後，將澄清液輸送至帶式結晶器，通過結晶器降溫析晶，得到硫酸鋁晶體。

綜合以上所述，本創作所提供的利用廢硫酸製備鋁化合物之系統具備以下技術進步及優點：

第一，可同步製得硫酸鋁及硫酸鋁複鹽，縮短生產時程；本創作所提供之系統利用第一反應槽所生成之硫酸鋁溶液分別以兩種方式處理，第一種方式為將硫酸鋁溶液濃縮降溫結晶而獲得硫酸鋁晶體，第二種方式為將硫酸鋁溶液過濾後與硫酸鹽混合並濃縮結晶，最終得到硫酸鋁複鹽，無需額外建立硫酸鋁複鹽製備系統，有效縮短生產時程。

第二，實現廢硫酸溶液處理成品的種類多樣化，滿足市場多樣化需求；利用反應的共通性及延續性，透過添加硫酸鈉、硫酸鉀或硫酸銨至硫酸鋁溶液中而製得硫酸鋁鈉、硫酸鋁鉀或硫酸鋁銨，增加產物種類的多樣性，滿足市場對不同鋁化合物的需求，有利於提升廢硫酸的經濟利用價值。

第三，去除廢硫酸溶液中過氧化氫，避免反應過程中突沸引發安全事故，亦可有效防止殘留的過氧化氫對反應生產的硫酸鋁着色，影響成品品質。

第四，符合循環經濟，節能減碳之要求；本創作以半導體產業所產出的廢硫酸溶液作為反應原料，將對環境污染大之廢硫酸轉換為可應用於其他產業的化合物，減少廢硫酸處理的能源消耗，符合循環經濟及節能減碳之要求。

惟，以上實施例之揭示僅用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。

綜上所述，當可使熟知本項技藝者明瞭本創作確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，故依法提出申請。

1:存放槽

2:第一反應槽

21:第一進料管線

22:第一出料管線

23:輸送管道

24、42:攪拌裝置

25、43:加溫裝置

26:pH計

3:除雜裝置

4:第二反應槽

41:第二進料管線

44:第二出料管線

5:蒸發器

51:連通管道

6:結晶器

61:輸送管線

Claims (5)

1. 一種利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其包括有：

   一存放槽，係用以儲存及提供一廢硫酸溶液；

   一第一反應槽，係以一第一進料管線連通於該存放槽，用以接收該廢硫酸溶液並與一鋁源反應生成一硫酸鋁溶液，該第一反應槽還以一第一出料管線分別連通一輸送管道及一除雜裝置，將該硫酸鋁溶液導流至該輸送管道或該除雜裝置，藉由該除雜裝置去除該硫酸鋁溶液中不溶物雜質；

   一第二反應槽，係以一第二進料管線連通於該除雜裝置，以接收已去除不溶物雜質之硫酸鋁溶液，並添加一硫酸鹽與該硫酸鋁溶液混合生成一硫酸鋁複鹽溶液；

   一蒸發器，係分別連通於該輸送管道及該第二反應槽之第二出料管線，用以將該第一反應槽之硫酸鋁溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁飽和溶液，或者將該第二反應槽之硫酸鋁複鹽溶液蒸發濃縮為一硫酸鋁複合鹽飽和溶液；

   一結晶器，係分別連通於該蒸發器及該除雜裝置，用以接收並冷卻來自該蒸發器或該除雜裝置的溶液，結晶得到硫酸鋁晶體或硫酸鋁複合鹽晶體。
2. 如請求項1所述之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其中，該第一反應槽及該第二反應槽均設有一加溫裝置及一攪拌裝置，用以調控反應環境溫度及攪拌速率。
3. 如請求項1所述之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其中，該結晶器為螺桿結晶器、帶式結晶器或筒式結晶器。
4. 如請求項1所述之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其中，還包括一粉碎設備，該粉碎設備以一晶體輸送管線連通於該結晶器，用以粉碎硫酸鋁晶體或硫酸鋁複鹽晶體。
5. 如請求項4所述之利用廢硫酸製備鋁化合物之系統，其中，還包括一篩分設備，該篩分設備以一運輸管線連通於該粉碎設備，分選粒度小於50目的晶體作為晶種回送至該結晶器，粒度大於50目的晶體輸出為成品。