[发明专利]聚合氯化铝的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合氯化铝的生产方法，属于水处理添加剂领域。

背景技术

聚合氯化铝(以下简称PAC)是一种常用的高效水处理添加剂，铝酸钙粉或铝土矿等含铝原料是其重要的生产原料。生产PAC不仅需要消耗大量的矿产资源，还需要HCl作为原材料，对环境和资源都有十分不利的影响。随着经济的发展，废水的产生量越来越多，同时人们对环境日益重视，对废水处理的要求越来越高。作为高效水处理添加剂的PAC用量也越来越大。目前PAC的生产工艺对环境和资源保护都十分不利。

发明内容

本发明提供了一种PAC的生产方法，以废弃物为主要原料，十分有利于环境和资源保护。

所述PAC的生产方法，包括以下步骤：

a.第一含铝原料和盐酸溶液(以下简称HCl溶液)反应，得到反应母液，

b.反应母液和第二含铝原料反应，然后熟化、沉淀后，取上层清液，即为聚合氯化铝溶液。

其中，第一含铝原料和第二含铝原料均包括含铝污泥，步骤a中反应母液的酸度为9％-12％，Al₂O₃含量≥8.0％，步骤b中，反应母液和含铝原料在110-120℃、0.2-0.4MPa下反应。

含铝污泥中的Al₂O₃含量为10-15％。所述含铝污泥为铝的表面处理和/或阳极氧化过程中产生的废液被中和后经压滤形成的废渣，所述表面处理过程可以采用公知的各种技术，如碱洗和/或酸洗，除去所含水分以外，其主要成分是氧化铝水合物，其中的氧化铝水合物主要是结晶不完整的氧化铝水合物，还有部分是无定形体，粒子超细，比表面积大，活性高，符合制备聚合氯化铝混凝剂的要求。对于含铝污泥中的各种杂质含量的控制，可以根据最终产品的要求进行确定。

步骤a中，主要控制指标为反应母液中Al₂O₃含量和反应母液的酸度，当含铝污泥由于各种原因，如含水量太高，而导致单纯采用含铝污泥无法达到规定的Al₂O₃含量时，可以在所述第一含铝原料中包括金属铝，也可以在得到的PAC溶液中加入固体PAC来调整液体中的含铝量。

所述酸度是：把中和100g试样中的酸性物质所需要的OH-的物质的量n(OH^-)，乘以HCl的分子量(36.5)，所得值与试样质量的比值。该酸度是将试样中所有的酸性物质折算成HCl后，计算其质量百分比浓度。

作为本发明的改进，HCl溶液的原料包括铝和/或铁制品酸洗表面处理后的酸性废水，酸性废水酸度为≥10％。

为了保证反应母液的酸度，可以在HCl溶液的原料中包括工业盐酸，所述工业盐酸的酸度不小于31％。当单独采用酸性废水，所得反应母液的酸度不够时，可以在HCl溶液中加入工业盐酸进行调整。

作为本发明的另一种改进，HCl溶液的原料还包括水洗液，所述水洗液是步骤a中逸出的HCl气体经酸雾吸收系统吸收形成的。水洗液的酸度为15-20％。

步骤a中反应时间为6-8小时，得到的反应母液中可能包含一部分不溶物，直接将包含不溶物的反应母液一起和第二含铝原料进行步骤b中反应，反应时间为3-4小时，由于步骤b在加热、加压下反应，因此原反应母液中的不溶物大部分被溶解。

步骤b中反应母液与含铝污泥的质量比可以根据产品盐基度的要求进行确定。

作为本发明的另一种改进，第二含铝原料包括步骤b中沉淀得到的沉淀物。这样一来，步骤b中沉淀得到的沉淀物进行循环利用，参与反应母液和第二含铝原料的反应，可以使原材料中的铝充分反应，提高反应收率。

作为本发明的另一种改进，步骤b中，沉淀时还加入沉降剂。所述沉降剂用量为物料总量的0.1-0.2‰。加入沉降剂，可以加快沉淀步骤的沉淀速度。

本发明在PAC的制备过程中，采用大量的工业废渣、废液作为原料，不加或加入少量化工原材料，通过合理的工艺过程，严格控制工艺条件，生产出的PAC产品经检测各项指标均符合国家标准。本发明综合利用工业废弃物，变废为宝，同时节约了大量的矿产资源和工业盐酸，生产过程注重工业废弃物的循环利用，对环境和资源保护十分有利，同时大大降低了PAC产品的生产成本。

附图说明

图1是本发明工艺过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

实施例1