[发明专利]一种硅铝渣制备聚硅酸铝絮凝剂的方法

说明书

本发明公开了一种硅铝渣制备聚硅酸铝絮凝剂的方法，该方法采用微波活化、高温煅烧硅铝渣，经酸溶液浸取得到含铝的水溶液；酸溶液浸取分离的固体物料经碱溶液溶解、分离，碱浸出液通入CO₂气体碳化，然后经分离、洗涤得到水合硅酸；酸溶液浸取得到含铝水溶液与水合硅酸混合，并加铝源调节混合体系Al/Si摩尔比，经聚合、陈化得到聚硅酸铝絮凝剂；本发明方法工艺设备简单，操作容易、安全，是一种利用工业废弃物生产具有较广应用范围的水处理剂的资源有效利用的工艺技术路线，可达到二次资源综合利用，实现循环经济、节能减排目的。

技术领域

本发明属于化工行业中固体废弃物利用领域，具体涉及工业水处理剂生产过程中产生的工业废渣的二次利用方法，更具体的说是涉及一种硅铝渣制备聚硅酸铝絮凝剂的方法。

背景技术

聚硅酸铝盐是一类新型无机高分子絮凝剂，是在活化硅酸(即聚硅酸)及铝盐絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与铝盐的复合产物，它同时具有电中和作用及吸附架桥作用。该类絮凝剂的开发研制在国外始于80年代末期, 国内则始于90年代初期, 由于该类絮凝剂具有混凝效果好,价格便宜,处理后水中的残铝量低等优点, 其处理效果优于单一絮凝剂，成了国内外无机混凝剂研究的一个重要方向。国内外制备聚硅酸铝盐絮凝剂的方法主要分为三种: (1)以矿石、废矿渣、粉煤灰等作原料进行研制；(2)将铝盐引入到聚硅酸溶液中进行研制；(3)用硅酸钠、铝酸钠和硫酸铝等作原料在高剪切工艺条件下进行研制。

硅铝渣是水处理生产企业，采用低品位铝土矿，经常温加压浸出，制取聚合硫酸铝、氯化铝等水处理剂时，分离产生的工业废渣，外观为灰白色，该废渣的主要成分为SiO₂和铝，其中SiO₂含量80～85%，Al₂O₃含量14～18%，SiO₂和Al₂O₃占95%以上。硅铝渣作为水处理生产企业产生的废渣，目前主要采用露天堆放处理，由于渣中含有大量的硅、铝等有价元素及其它一些有害元素，堆放处理不仅浪费资源，而且会占用土地、污染环境，影响生态平衡，具有极大的潜在危害性。

本发明的目的就是开发一种硅铝渣的处理方法，通过该方法提取硅铝渣中的有价元素硅和铝，制备具有较大应用范围的聚硅酸铝絮凝剂，为硅铝渣的开发利用提供一条有效的途径，减少硅铝渣对环境的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅铝渣的利用方法，该方法通过处理工业废渣，利用渣中含有的有价元素，生产具有较广应用范围的水处理剂，可达到二次资源回收利用，实现循环经济、节能减排目的。

本发明提供一种硅铝渣制备聚硅酸铝絮凝剂的方法，采用下列步骤来实现：

A、将硅铝渣盛于陶瓷器皿中并置于微波炉中于300W～500W功率条件下处理5～10min，然后放置于高温炉中，在500℃～700℃的温度下煅烧1～2小时，冷却至室温后研磨至物料全部通过120目筛；

B、根据步骤A的硅铝渣质量，按液相∶硅铝渣液固质量比为4～6∶1的比例，取质量浓度为4～6%的酸溶液加入到反应器中并升温至70～90℃，在搅拌条件下加入步骤A得到的研磨后的物料，在400～500rpm的搅拌条件下浸取2～3小时，经分离得到浸出液和浸出渣；

C、根据步骤A的硅铝渣质量，按液相∶硅铝渣液固质量比为8～10∶1的比例，取质量浓度为12～15%的碱溶液加入到反应器中, 并升温至80～90℃，在搅拌条件下加入步骤B分离得到的浸出渣，在400～500rpm的搅拌条件下浸取3～5小时，经分离得到碱性浸出液和碱性浸出渣；