一、對象選擇
礬礦目前在采的雞籠山礦區(qū)，根據探礦規(guī)劃和已探明的礦石儲量，現有可利用的儲礦不足20萬噸，加上歷年來的殘采，現有可用礦產資源供礦也只能維持近一、兩年。因此，礦產資源緊張、礦山接替矛盾已日益突出。
原因：目前礬礦現有的生產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層礦體以細粒狀結構為主，地質儲量約為400多萬噸，由于礦石結構密實，受目前礬礦煉礬生產工藝的限制，以及經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)約礦產資源，延長礦山使用壽命，以緩解明礬石供應緊張局面。
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合物的結構進行破壞，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，造成在明礬浸出液、母液水中都有過剩K2SO4，同時在加溫浸出、結晶等過程中由于部分明礬水解形成Al(OH)3，也產生了少量過剩的K2SO4，二部分累加，使母液水中的K2SO4在不斷的累積中產生過剩，導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所組成的復鹽，而生產過程中造成K2SO4的過剩，相對于Al2(SO4)3來說就造成不足，使之無法按比例結晶成明礬。由于K2SO4的多余，就為Al2(SO4)3的補加提供技術依據，為解決“水浸法”這一問題，就要通過補加一定數量的硫酸鋁（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，增加明礬產量，從而提高經濟效益的目的。
３.效益分析。根據煉礬各廠實際補加數據，以每池增產明礬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），多產明礬387.3噸，增加效益38.7萬元，相當節(jié)約標礦1250噸?？梢娡ㄟ^補加硫酸鋁經濟效益是顯著的，同時也節(jié)省了礦石，緩解礦產資源緊張局面和延長礦山的使用壽命。
三、技術支撐
（一）運用化學知識求解
根據理論依據和一些零星的生產實踐經驗，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，需根據砂質的好壞、池體積的大小，以及用砂量的多少進行適量調整和控制補加量，使之達到最佳效果。
（二）技術點控制
1.補加硫酸鋁的序前工作和控制。各煉礬廠要根據車間每池或每天母液水分析報表，及時掌握鋁鉀差額數據，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.對硫酸鋁質量的把關和控制。供應單位要根據技術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。根據煉礬各廠的實際操作和控制數據：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，使明礬質量不會出現偏差，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，由于在工藝生產過程中，存在著很多的不確定因素，雖幾經提出但由于生產過程有所變化，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，有進一步的數據要求推廣補加硫酸鋁技術。
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.池產增加：煉礬各廠無補加硫酸鋁的池產為平均3.75噸/池，通過補加硫酸鋁后，池產明礬平均達到4.14噸/池，池產平均增加明礬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：硫酸鋁的質量是源頭，也是關鍵，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、飽和都會產生鹽基性明礬，使明礬產品出現發(fā)黃的現象；第四，做到技術與實踐相結合，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)黃等現象。
在系統(tǒng)、科學地總結經驗的基礎上，要通過召開生產現場會的形式，召集相關單位（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，使之科學操作、規(guī)范運行。要以科學發(fā)展觀的思想指導工作，使該項目在礬礦制度化、系統(tǒng)化的總結和規(guī)范化的實施中完善，才能為礬礦創(chuàng)造出更多的效益。
