[发明专利]一种利用湿法冶炼锗产生的含铁、砷与多种重金属的废盐酸制备聚合氯化铝净水剂的方法

权利要求书

1.一种利用湿法冶炼锗产生的含铁、砷与多种重金属的废盐酸制备聚合氯化铝净水剂的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、萃取除铁：将湿法冶炼锗过程中产生的含铁、砷与多种重金属的原始废盐酸a1与萃取剂a2混合，进行萃取，分离得除铁废盐酸a3与有机相a4；步骤A中所述含铁、砷与多种重金属的原始废盐酸a1为湿法冶炼锗过程中产生的废盐酸，主要成分的质量浓度分别是：HCl为10~23%，Fe为10~25g/L，Zn为10~33g/L，As为1.5~8g/L，Pb为1.5~3g/L，Cd为240~600mg/L；

B、酸洗反萃有机相脱砷：将步骤A所得有机相a4与盐酸混合，经2级逆流反萃，分离得含砷废盐酸b1与含砷、铁有机相b2，含砷废盐酸b1与步骤A所得除铁废盐酸a3混合组成含砷废盐酸b3；利用该湿法冶炼锗过程产生的含铁、砷与多种重金属废盐酸制备聚合氯化铝净水剂的方法萃取除铁的效率达82%以上，萃取时因铁与砷发生协同萃取作用，部分的砷被有机相同时萃取，这些砷反萃时进入到含砷废盐酸b1中，在盐酸体系中，含有铁、砷和多种重金属，由于萃取铁中夹带砷，必须采用盐酸反萃除砷；

C、反萃回收铁：先将上一步骤中所得有机相与清水混合，进行反萃，分离得氯化铁溶液c1与含砷、铁有机相c2；将c2与碱液混合，再进行二级反萃，反萃分离得可回用有机相c3与水相c4；将水相c4与净水剂混合，混凝过滤得低浓度碱液c5与氢氧化铁渣c6，所得低浓度碱液c5作为二级反萃碱液重复使用；

D、硫化法沉淀除砷：以所加硫化剂能提供硫离子的摩尔量与废盐酸中砷的摩尔量的比值确定步骤D中的硫化剂的消耗量，n_S1：n_砷值为3.20~3.60，将步骤A所得废盐酸与硫化钠和/或硫氢化钠溶液混合，常温反应4h，静置12h，过滤后得除砷废盐酸d1与硫化砷渣d2；

E、制备聚合氯化铝净水剂：将步骤D所得除砷废盐酸d1与铝酸钙粉混合，以88~110°C下反应6h，过滤并用清水反洗，得含重金属液体聚合氯化铝e1与钙渣e2，e1静置陈化24h后备用；

F、硫化法沉淀除铅、镉：将步骤E所得含重金属液体聚合氯化铝e1与所需的硫化钠或硫氢化钠混合，常温反应4h，静置24h后过滤得液体聚合氯化铝产品f1与硫化铅镉渣f2，按所加硫化剂硫离子摩尔量与含重金属液体聚合氯化铝e1中4种金属离子铁、锌、铅、镉的总摩尔量的比值确定步骤F硫化剂的消耗量，n_S2：n_{金属离子2}值为0.25~0.35，除重金属后，液体聚合氯化铝产品f1为重金属含量As≤5mg/L，Pb≤15mg/L，Cd≤20mg/L的聚合氯化铝净水剂；

G、氯化铁溶液除重金属和氧化再聚合：将步骤C所得氯化铁溶液c1与硫化剂混合，常温反应4h，过滤后得氯化铁溶液g1与硫化砷渣g2，步骤G氯化铁溶液除重金属按照所加硫化剂摩尔量与氯化铁溶液c1中的5种金属离子铁、锌、砷、铅、镉的总摩尔量的比值确定步骤G中的硫化剂的消耗量，n_S3：n_{金属离子3}值为0.28~0.4；除重金属后的氯化铁溶液g1与氯酸钠混合，以氯化铁溶液g1中铁离子的摩尔量与氯酸钠的摩尔量的比值确定步骤G消耗的氯酸钠量，n_铁：n_氯酸钠值为0.05~0.16，将步骤G所得氯化铁溶液g1与所需氯酸钠混合，氧化反应2h得氯化铁溶液g3，氯化铁溶液g3可直接作为净水剂或加碱沉淀，回收氢氧化铁；

步骤B中所述的盐酸为步骤D所得的除砷废盐酸d1和/或用工业盐酸配制的HCl浓度为12~17%盐酸。

2.根据权利要求1所述的利用湿法冶炼锗产生的含铁、砷与多种重金属的废盐酸制备聚合氯化铝净水剂的方法，其特征在于步骤A中所述的萃取剂成分按体积比为TBP：甲苯为9：11，或TBP：P507：甲苯为3：6：11，或TBP：P204：甲苯为3：6：11。

3.根据权利要求1所述的利用湿法冶炼锗产生的含铁、砷与多种重金属的废盐酸制备聚合氯化铝净水剂的方法，其特征在于所述方法，步骤A萃取剂成分按体积比为TBP：甲苯为9：11时，步骤C所得氯化铁溶液c1中砷浓度为0~200mg/L。