[发明专利]一种高白度铝酸钙制备粉状无铁聚氯化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机铝盐净水剂领域，具体涉及一种高白度铝酸钙制备粉状无铁聚氯化铝的方法。

背景技术

聚氯化铝具有药效好、投药量少、使用方便、价格低等优点，已成为我国使用最广泛的生活饮用水处理净水剂之一。而我国政府和民众对生活饮用水的安全也越来越重视，要求越来越严格。国家《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中规定了砷、镉、铬（六价）、汞、铅等重（类）金属的控制标准，在原有标准基础上修订了砷、镉、铅等重（类）金属指标。与之相对应，《生活饮用水用聚氯化铝》（GB15892-2009）同样规定了砷、镉、铬（六价）、汞、铅等重（类）金属的控制标准。按照《生活饮用水用聚氯化铝》（GB15892-2009）标准的要求，目前很多企业生产的饮用水用聚氯化铝产品难以合格。2013年国家相关部门组织对《生活饮用水用聚氯化铝》（GB15892-2009）标准进行修订以适应《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）强制实施对水质的要求。正在修订中的《生活饮用水用聚氯化铝》新标准将会对聚氯化铝的品质提出了更加严格的要求，使聚氯化铝行业的生产面临着更大的挑战。

我国聚氯化铝行业生产上主要采用铝矾土（或粉煤灰）酸溶二步法、铝酸钙酸溶一步法、氢氧化铝酸溶一步法和氢氧化铝酸溶二步法等生产工艺。其中用铝酸钙调节盐基度进行生产是我国独创的聚氯化铝生产方法，包括铝矾土（或粉煤灰）酸溶二步法（主要原料为铝矾土或粉煤灰、铝酸钙和盐酸）、铝酸钙酸溶一步法（主要原料为铝酸钙和盐酸）和氢氧化铝酸溶二步法（主要原料为氢氧化铝、铝酸钙和盐酸），我国超过90%的聚氯化铝生产企业采用上述工艺方法。只有不到10%的聚氯化铝生产企业采用氢氧化铝酸溶一步法（主要原料为氢氧化铝和盐酸）生产。这些方法在饮用水处理领域主要存在以下问题：

    （1）铝矾土（或粉煤灰）酸溶二步法覆盖面最广，它具有工艺简单、生产条件温和、操作方便、原料及生产成本低的优点。但是由于原料中杂质的影响导致产品纯度不佳，重金属含量较高，产品为黄色、黄褐色甚至更深的颜色。这类产品不宜用于饮用水处理；

    （2）铝酸钙酸溶一步法同样也具有工艺简单、生产条件温和、操作方便等优点，但是近年来铝酸钙价格不断上涨，该工艺生产成本不断上扬，而且产品重金属含量也较高，不宜用于饮用水处理；

    （3）氢氧化铝酸溶一步法生产的聚氯化铝产品具有纯度高、品质好、颜色白、重金属含量低等优点，可用于饮用水处理和造纸工业的生产。但是原料价格贵、生产过程需要高温高压的条件苛刻、生产设备损耗大，而且产品盐基度低，混凝效果差，在水处理中需要的加药量大，进行饮用水处理后水中残留铝较高；

（4）氢氧化铝酸溶二步法具有生产条件温和、产品混凝效果好、用于饮用水处理后水中残留Al低等优点，是目前用于饮用水处理的主流产品。但是受铝酸钙原料的影响，产品中重金属含量不稳定，经常出现不能达到《生活饮用水用聚氯化铝》（GB15892-2009）标准要求的现象。

根据当前无机铝盐净水剂的发展趋势，开发出适合于生活饮用水处理行业使用的高效、残留铝低、重金属含量低的聚氯化铝产品将是当前和今后研究的热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝效果好、重金属含量低、处理后出水残留铝达标、生产成本不高、其他质量指标能满足《生活饮用水用聚氯化铝》（GB15892-2009）标准要求的高白度铝酸钙制备粉状无铁聚氯化铝的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的高白度铝酸钙制备粉状无铁聚氯化铝的方法，包括以下原料和制备步骤：

（1）、将氧化铝质量含量为64%～65%的氢氧化铝和碳酸钙质量含量大于98%、白度大于90%的方解石粉在850℃～950℃温度下预烧3小时～5小时后自然冷却至常温，然后分别将其磨成80目～120目粉体，得到具有活性的氧化铝粉和氧化钙粉；

（2）、将步骤（1）所得的氧化铝粉、氧化钙粉和热值为7000kcal/kg以上的煤粉分别按质量分数为55%～60%、30%～35%和10%混合均匀，加适量的清水搅拌制成球状体，再经1200℃～1300℃的温度煅烧4小时～6小时，自然冷却至常温后磨成100目～180目粉体，得到氧化铝质量含量为60%～65%的高白度铝酸钙粉；