[发明专利]一种利用废盐酸制备聚合氯化铝铁复合净水剂的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及废酸液处理与回收利用领域，具体是一种利用废盐酸制备聚合氯化铝铁复合净水剂的方法。

背景技术

聚合氯化铝铁（PAFC）是由铝铁和铁盐复合而制得的一种新型高效絮凝剂，它集铝盐和铁盐各自优点，对铝离子和铁离子的形态都有明显改善。但在生产中产品复合过程中铁离子不易提高到4.5％以上，在铁离子含量达2.5％以上时易水解成Fe(OH)₃沉淀，使产品含铁量和聚合度降低，最终生产的聚合氯化铝铁的含铁量一般只有1-2.5％，性能不佳。

目前，废盐酸的处理与回收利用中，基本根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化亚铁在盐酸溶液中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热，负压蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为稀盐酸，返回酸洗车间再次使用，废酸液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到一定浓度后，冷却浓缩液使氯化亚铁以结晶的形式析出，再经分离获取氯化亚铁的晶体。主要采用以下两种方法：

（1）酸碱中和法，此方法需消耗大量的石灰或碱液，并产生大量的含水率95%以上的泥渣需干化处理，成本高，且废酸液中的有用资源未回收利用。

盐酸再生法，此方法是喷雾燃烧将废酸液在大型高温焙烧炉喷雾燃烧生成盐酸和氧化铁红，投资大、运行成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、投资少的利用废盐酸制备聚合氯化铝铁复合净水剂的方法，该方法无二次污染排放，生成的聚合氯化铝铁复合净水剂净水效果明显。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用废盐酸制备聚合氯化铝铁复合净水剂的方法，步骤为：将盐酸和氢氧化铝以90℃-110℃温度混合加热，然后加入氧化程度为30%-50%的废盐酸液，再加入铝酸钙粉，进行混合加热反应，生成的混合物为半成品聚合氯化铝铁，控制pH值在2-4，并在含铁量大于2.5％时，加入含铁量在5％-15％的亚铁，控制Fe³⁺和Fe²⁺的摩尔比为1：1-3，得到成品聚合氯化铝铁[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m·[Fe₂(OH)_nCl_6-n]，其中m≤10，n≤5。

作为本发明进一步的方案：所述废盐酸液的氧化程度为40%。

作为本发明进一步的方案：所述废盐酸为酸洗钢铁的废盐酸液，按照重量比的成分包括：HCl=1％-5%，FeCl₂·4H₂O=20％-50%，水份=45％-80%。

作为本发明进一步的方案：加入含铁量在9%的亚铁，控制Fe³⁺和Fe²⁺的摩尔比为为1：2。

作为本发明进一步的方案：所述成品聚合氯化铝铁[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m·[Fe₂(OH)_nCl_6-n]中m≤6,n≤3。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法生产的聚合氯化铝铁的含铁量可达5％以上，在铁盐和铝盐复制过程中，pH值在3左右或含铁量在2.5％以上；并在含铁量大于2.5％时，加入含铁量在9％左右的亚铁，控制Fe³⁺和Fe²⁺的比例，抑制复制过程中铁离子水解成Fe(OH)₃沉淀，提高了含铁量和聚合度，增强了产品性能。生产的聚合氯化铝铁的化学通式为[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m·[Fe₂(OH)_nCl_6-n]。产品的工作原理与聚氯化铝基本一样，但优于聚氯化铝，表现在：（1）高效，聚合氯化铝铁系复合型高分子分子聚合物，分子结构庞大，吸附能力强，净水效果好；（2）适应性强，无论是高浊度和低浊度，高温季节和低温季节均有显著的净化效果；（3）快速投入原水后形成的絮凝体大，沉降速度快，活性高。

具体实施方式