專利名稱：改性液體聚合氯化鋁的制法及其用途的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明核心是NaAlO2、Al2(SO4)3、H2SO4和聚合氯化鋁為原料反應生成含有SO2-4的聚合氯化鋁稱之改性液體聚合氯化鋁(PACS)。其中主要原料來自鋁材加工廠的氧化車間排放的含鋁離子的廢堿液和硫酸廢液。全國鋁材加工廠200余家，每年排放大量含鋁的廢堿液和廢酸液，污染環(huán)境，又浪費資源。如果能利用這些廢堿液和廢酸液同聚合氯化鋁互配生產(chǎn)凈水劑PACS其穩(wěn)定性和絮凝效果優(yōu)于PAC，具有廢棄物資源化可持續(xù)發(fā)展的特色。該產(chǎn)品適合于凈化各種工業(yè)廢水。
目前在我國生產(chǎn)該產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)領域中，主要以Al(OH)3、HCL、H2SO4和Na2CO3工業(yè)品為原料生產(chǎn)該產(chǎn)品，反應溫度需要110℃，加熱5-7h，可產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境，而且成本高，不利于推廣使用。針對現(xiàn)有存在的問題研制一種改性液體聚合氯化鋁，以適應工業(yè)廢水處理是十分必要的。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的在于利用鋁材加工廠排放的廢堿液，含NaOH40-80g/L，含Al≥9g/L；硫酸廢液含H2SO4150-200g/L，1含鋁10-15g/L。固體聚合氯化鋁為工業(yè)品，Al2O3含量≥27％，或用AlCl3代替，其Al2O3含量≥21％。由于廢堿液和廢酸液的濃度是變化的，所以原料的投料比是一個范圍值，如水∶廢堿液∶硫酸廢液∶固體聚合氯化鋁=1∶(0.4-1.2)∶(0.6-2.0)∶(0.50-0.80)，具體比例以控制產(chǎn)品的pH、鹽基度、氧化鋁和硫酸根的含量理化指標。
本發(fā)明所述的改性液體聚合氯化鋁又稱聚硫氯化鋁(PACS)是黃褐色乳濁液，其理化脂標相對密度(20℃)≥1.17g/cm3氧化鋁含量≥5 0％；鹽基度40.0-70.0％；水不溶物含量≤1.0％；1％水溶液的pH值3.5-5.0；硫酸根含量≤18.0％。本發(fā)明所述的改性液體聚合氯化鋁(PACS)的生產(chǎn)方法，原料為鋁材加工排放含鋁離子的廢堿液、硫酸廢液及固體聚合氯化鋁或三氯化鋁。其中廢堿液含氫氧化鈉40-80g/L，含鋁≥9g/L；硫酸廢液含硫酸150-200g/L，含鋁10-25g/L。固體聚合氯化鋁或三氯化鋁為工業(yè)品(氧化鋁含量≥27％或≥21％)。本發(fā)明所述其原料的投料比，以控制產(chǎn)品的pH、鹽基度、氧化鋁和硫酸根的含量來計算各種原料的投料量。原料的投料比是水∶廢堿液∶硫酸廢液∶固體聚合氯化鋁=1∶(0.4-1.2)∶(0.6-0.2)∶(0.5-0.8)。按上述原料的投料比向搪瓷反應釜(1.5m3)加入一定數(shù)量的自來水。在攪拌情況下投加是量約一半量的廢堿液，然后逐漸倒入硫酸廢液，使其產(chǎn)生的白色沉淀溶解，pH為1.8-3.0時，便停止加入硫酸廢液，此溶液為無色透明的聚合硫酸鋁，但不穩(wěn)定易分解生成沉淀，而降低絮凝效果。如果沒有合適加水比例，將無法生成無色透明的聚合硫酸鋁(PAS)溶液。為提高穩(wěn)定性和絮凝效果，加入固體聚合氯化鋁(PAC)調(diào)節(jié)pH值，使其鹽基度在40.0-70.0％，PAS與PAC共聚制成改性液體聚合氯化鋁即聚硫氯化鋁(PACS)。為黃褐色乳濁液，靜止熟化后，分為兩層，上層為棕褐色液體，下層為淡黃色沉淀物。使用時攪拌均勻，稀釋成1％-5％的使用液，適用于處理含油廢水、乳化油廢水、印染、啤酒、制革、造紙、制藥、食品廢水和含氟、磷廢水等。投藥量0.001％-0.5％，適用pH范圍6-9。
本發(fā)明所提供的改性液體聚合氯化鋁用途廣泛，該產(chǎn)品全部生產(chǎn)過程，不需加熱，沒有廢物產(chǎn)生，無環(huán)境污染，設備投資少。生產(chǎn)操作簡單，以廢棄物為原料，成本低廉，PACS較PAC的絮凝效果要好，具有顯著經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
本發(fā)明的具體實施例可進一步說明本發(fā)明產(chǎn)品的制法及用途。實例1廢堿液含NaOH 53.3g/L、AL3+27.7g/L，硫酸廢液含H2SO4180.9g/L、AL3+16.6g/L。向反應釜中加入150kg水，攪拌條件下倒入100kg廢堿液，再逐漸加入140kg硫酸廢液。繼續(xù)攪拌30分鐘后，再加入固體PAC140Kg攪拌1小時，放置24小時，即得產(chǎn)品680kg，用塑料桶盛裝每桶25kg或50kg。產(chǎn)品的相對密度(20℃)1.20g/Cm3、Al2O38.3％，鹽基度58％、SO42-3.8％。實例2廢堿液含NaOH 43.2g/L、Al3+8.5g/L。硫酸廢液含H2SO4195Kg/LAl3+12g/l。加料順序和操作條件同實例1。投料比為水∶廢堿液∶硫酸廢液∶PAC(固)=300kg∶315kg∶252kg∶220kg。產(chǎn)品1087kg，相對密度(20℃)1.19g/Cm3、Al2O36.7％、鹽基度52％、SO42-4.5％。實例3廢堿液含NaOH 67g/L、Al3+38.5g/L，硫酸廢液含H2SO4165g/L、AL3+12g/L。加料順序和操作條件同實例1。投料比為水廢堿液∶硫酸廢液∶PAC(固)=300kg∶170Kg∶498kg∶175kg。產(chǎn)品1143kg，相對密度(20℃)1.18g/Cm3、Al2O35.9％、鹽基度58％、SO42-7.2％。
使用本發(fā)明產(chǎn)品對多種廢水處理實例如下實例4處理大連機車車輛廠的含油廢水
絮凝劑的加入量是以Al2O3計量的。實例5處理印染廢水
實例6處理制藥廢水(水處理技術(shù)，2000,26(1),53-55)
實例7處理肉聯(lián)廠廢水(環(huán)境保護，1998,(9),18-20)
實例8處理大連華潤啤酒有限公司啤酒廢水
實例9處理含氟廢水大連大顯股份有限公司含氟廢水，pH為9.5,F-濃度60mg/L,PACS投加量為200mg/L時，處理后出水中F-濃度為9mg/L，達到排放標準。實例10處理洗滌劑(LAS)廢水
權(quán)利要求
1.一種改性液體聚合氯化鋁又稱聚硫氯化鋁(PACS)是黃褐色乳濁液，其特征在于理化指標相對密度，(20℃)≥1.17g/cm3；氧化鋁含量≥5.0％；鹽基度40.0-70.0％；水不溶物含量≤1.0％；1％水溶液的pH值3.5-5.0；硫酸根含量≤18.0％。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的改性液體聚合氯化鋁(PACS)的生產(chǎn)方法，原料為鋁材加工排放含鋁離子的廢堿液、硫酸廢液及固體聚合氯化鋁或三氯化鋁。其中廢堿液含氫氧化鈉40-80g/L，含鋁≥9g/L；硫酸廢液含硫酸150-200g/L，含鋁10-25g/L。固體聚合氯化鋁或三氯化鋁為工業(yè)品(氧化鋁含量≥27％或≥21％)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性液體聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法；其特征在于原料的投料比，以控制產(chǎn)品的pH值、鹽基度、氧化鋁和硫酸根的含量來計算各種原料的投料量。原料的投料比是水∶廢堿液∶硫酸廢液∶固體聚合氯化鋁=1∶(0.4-1.2)∶(0.6-0.2)∶(0.5-0.8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性液體聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法；其特征在于，在搪瓷反應釜攪拌情況下，按權(quán)利要求3所述投料比先加水(自來水或井水)，再倒入廢堿液。然后緩慢加入硫酸廢液，保證所產(chǎn)生的白色沉淀溶解，控制pH值為1.8-3.0，攪拌30分鐘后，此時溶液為無色透明。再加入固體聚合氯化鋁，繼續(xù)攪拌1小時，放入塑料桶。每塑料桶盛產(chǎn)品25kg或50kg，放置24小時進行熟化，便為黃褐色乳濁液產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改性液體聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法；其特征在于，處理工業(yè)廢水的使用液(稀釋液)為1％-5％，投加量0.001％-0.5％，適用pH值范圍6-9,SS去出率≥90％，COD去出率60％-90％。處理工業(yè)廢水包括含油廢水、乳化油廢水、啤酒、制藥、食品、印染、造紙、制革、含氟、含磷等廢水。
全文摘要
改性液體聚合氯化鋁又稱聚硫氯化鋁(PACS),聚合氯化鋁增加含有硫酸根配位基,其穩(wěn)定性和絮凝效果優(yōu)于聚合氯化鋁,是一種高效、價廉、廣譜的凈水劑。該產(chǎn)品是以鋁材加工廠排放的含鋁離子的廢堿液和廢硫酸液為原料,同一定比例的固體聚合氯化鋁或三氯化鋁復配、絡合制成的黃褐色乳濁液。該產(chǎn)品將廢棄物資源化,原料充足,設備投資少,工藝流程簡單,成本低,生產(chǎn)過程不產(chǎn)生任何污染。它主要用于工業(yè)給水和廢水絮凝處理,如含油廢水、乳化油廢水、印染、啤酒、制革、造紙、制藥、食品廢水和含氟、磷廢水的處理。
文檔編號C01F7/00GK1318516SQ0011034
公開日2001年10月24日 申請日期2000年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月17日
發(fā)明者吳敦虎, 李群, 李峰 申請人:李正夫, 李群, 吳敦虎