利用粘土礦生產(chǎn)檸檬酸鋁的方法，采用低品位的含鋁非鋁土礦資源粘土礦為原料，將粘土礦經(jīng)過粉碎、球磨和焙燒后，用檸檬酸浸出后除渣，再經(jīng)放置、沉淀析出、過濾步驟得到檸檬酸鋁結(jié)晶；過濾沉淀，濾液中含殘余檸檬酸可以循環(huán)利用，浸出渣可以作生物硅肥、白炭黑、水泥、磚材的原料；生產(chǎn)檸檬酸鋁的原料為低品位的含鋁非鋁土礦資源粘土礦，經(jīng)粉碎、球磨，粒度達(dá)到20目～200目，在200℃～900℃下焙燒粘土礦，1h～6h后冷卻取出，即燒即用；煅后粘土礦在50℃～150℃下浸出，檸檬酸質(zhì)量濃度為0.5％～8％，攪拌強(qiáng)度100r/min～500r/min，礦漿重量濃度5％～30％，pH值0.5～5.0，前一段的浸出渣作為后一段的固體樣，在同樣的條件下連續(xù)浸出1～6段。每段浸出時(shí)間為1h～8h；每段浸后，趁熱過濾浸礦固液混合物，常溫下將浸出液放置1～12個(gè)小時(shí)后，出現(xiàn)大量白色沉淀。過濾出沉淀，重結(jié)晶法提純，烘干并檢測(cè)沉淀中鋁的含量。

簡(jiǎn)介

檸檬酸又稱枸櫞酸，化學(xué)名稱2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸。根據(jù)其含水量的不同，分為一水檸檬酸和無(wú)水檸檬酸。

理化性質(zhì)

在室溫下，檸檬酸為無(wú)色半透明晶體或白色顆?；虬咨Y(jié)晶性粉末，無(wú)臭、味極酸 [2]  ，

檸檬酸

它可以以無(wú)水合物或者一水合物的形式存在：檸檬酸從熱水中結(jié)晶時(shí)，生成無(wú)水合物；在冷水中結(jié)晶則生成一水合物。加熱到78℃時(shí)一水合物會(huì)分解得到無(wú)水合物。在15℃時(shí)，檸檬酸也可在無(wú)水乙醇中溶解。 [3]

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式見圖，密度1.542g/cm3，熔點(diǎn)153℃（失水），175℃以上分解釋放出水及二氧化碳。檸檬酸易溶于水和乙醇，20℃時(shí)溶解度（w/w）為59%，其2%水溶液的pH為2.1。檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而存在差異，在干燥空氣中微有風(fēng)化性，在潮濕空氣中有吸濕性，加熱可以分解成多種產(chǎn)物，可與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。 [3]

從結(jié)構(gòu)上講檸檬酸是一種三羧酸類化合物，并因此而與其他羧酸有相似的物理和化學(xué)性質(zhì)。檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，有3個(gè)H 可以電離。 [4]

在檸檬酸的工業(yè)生產(chǎn)中都采用微生物發(fā)酵法

而有價(jià)值的只有幾種曲霉菌和酵母菌，其中黑曲霉菌是工業(yè)中具有競(jìng)爭(zhēng)力的，酵母中競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的有解脂假絲酵母和季也蒙赤酵母等。 [10] 黑曲霉是在瓊脂上培養(yǎng)的，在瓊脂上成局限菌落，在室溫下培養(yǎng)10~14天，成為豐富密集的孢子梗，菌落為黑色，有時(shí)也為深褐黑色?？紤]到檸檬酸生產(chǎn)菌應(yīng)具有產(chǎn)酸能力強(qiáng)和耐檸檬酸濃度高的特點(diǎn)，可采用酸性濾紙法、變色圈法和單孢子移植法將黑曲霉分離出來(lái)，以避免其他雜菌干擾，使其成為生產(chǎn)檸檬酸用黑曲霉。 [10] 酵母的培養(yǎng)可用于檸檬酸生產(chǎn)的酵母有解脂假絲酵母和季也蒙假絲酵母2種。前者有很強(qiáng)的分解脂肪的能力，較好的炭源是正烷烴。后者可由烷烴發(fā)酵生成檸檬酸，也可由糖類發(fā)酵生成檸檬酸，酵母發(fā)酵pH值為3.5~4.0。

提取發(fā)酵結(jié)束后，要對(duì)發(fā)酵醛進(jìn)行處理。表面發(fā)酵要即時(shí)把菌蓋和發(fā)酵液分開，再用少量水洗滌菌蓋和淺盤，發(fā)酵液和洗水合并；固體發(fā)酵酷中的檸檬酸要用水浸出，水溫80℃，浸出2~3次，浸水合并。發(fā)酵酸用壓濾機(jī)過濾，濾液和洗水合并，打入濾液槽。檸檬酸與鈣鹽和鈣堿反應(yīng)生成檸檬酸鈣從液相中沉淀出來(lái)，與可溶性雜質(zhì)分開。酸液中若含草酸多，則可在熱的中和液中，于pH值3以下沉淀析出，從而使草酸鹽先分離出來(lái)。中和終點(diǎn)用精密試紙測(cè)試，保持pH值在6.0~6.8。在85℃左右攪拌30分鐘，使硫酸鈣充分析出，過濾。檸檬酸鈣用硫酸酸解，按溶液中檸檬酸含量確定硫酸的用量，一般硫酸過量不超過0.2%。酸解后，酸液進(jìn)行過濾。檸檬酸溶液的凈化通過吸附脫色和離子交換除去溶液中的色素、膠體和鐵離子、鈣離子、銅離子、鎂離子等金屬陽(yáng)離子以及硫酸根離子等陰離子雜質(zhì)。