專利名稱：：聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，屬于水處理添加劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：聚合氯化鋁(以下簡稱PAC)是一種常用的高效水處理添加劑，鋁酸鈣粉或鋁土礦等含鋁原料是其重要的生產(chǎn)原料。生產(chǎn)PAC不僅需要消耗大量的礦產(chǎn)資源，還需要HC1作為原材料，對環(huán)境和資源都有十分不利的影響。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，廢水的產(chǎn)生量越來越多，同時人們對環(huán)境日益重視，對廢水處理的要求越來越高。作為高效水處理添加劑的PAC用量也越來越大。目前PAC的生產(chǎn)工藝對環(huán)境和資源保護都十分不利。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種PAC的生產(chǎn)方法，以廢棄物為主要原料，十分有利于環(huán)境和資源保護。所述PAC的生產(chǎn)方法，包括以下步驟-a.第一含鋁原料和鹽酸溶液(以下簡稱HC1溶液)反應，得到反應母液，b.反應母液和第二含鋁原料反應，然后熟化、沉淀后，取上層清液，即為聚合氯化鋁溶液。其中，第一含鋁原料和第二含鋁原料均包括含鋁污泥，步驟&中反應母液的酸度為9%-12%，八1203含量》8.0%，步驟b中，反應母液和含鋁原料在110—120°C、0.2-0.4MPa下反應。含鋁污泥中的Ab03含量為10-15%。所述含鋁污泥為鋁的表面處理和/或陽極氧化過程中產(chǎn)生的廢液被中和后經(jīng)壓濾形成的廢渣，所述表面處理過程可以采用公知的各種技術(shù)，如堿洗和/或酸洗，除去所含水分以外，其主要成分是氧化鋁水合物，其中的氧化鋁水合物主要是結(jié)晶不完整的氧化鋁水合物，還有部分是無定形體，粒子超細，比表面積大，活性高，符合制備聚合氯化鋁混凝劑的要求。對于含鋁污泥中的各種雜質(zhì)含量的控制，可以根據(jù)最終產(chǎn)品的要求進行確定。步驟a中，主要控制指標為反應母液中Al203含量和反應母液的酸度，當含鋁污泥由于各種原因，如含水量太高，而導致單純采用含鋁污泥無法達到規(guī)定的八1203含量時，可以在所述第一含鋁原料中包括金屬鋁，也可以在得到的PAC溶液中加入固體PAC來調(diào)整液體中的含鋁量。所述酸度是把中和100g試樣中的酸性物質(zhì)所需要的OH-的物質(zhì)的量n(OH—)，乘以HCI的分子量(36.5)，所得值與試樣質(zhì)量的比值。該酸度是將試樣中所有的酸性物質(zhì)折算成HCI后，計算其質(zhì)量百分比濃度。作為本發(fā)明的改進，HCl溶液的原料包括鋁和/或鐵制品酸洗表面處理后的酸性廢水，酸3性廢水酸度為>10%。為了保證反應母液的酸度，可以在HC1溶液的原料中包括工業(yè)鹽酸，所述工業(yè)鹽酸的酸度不小于31%。當單獨采用酸性廢水，所得反應母液的酸度不夠時，可以在HC1溶液中加入工業(yè)鹽酸進行調(diào)整。作為本發(fā)明的另一種改進，HC1溶液的原料還包括水洗液，所述水洗液是步驟a中逸出的HC1氣體經(jīng)酸霧吸收系統(tǒng)吸收形成的。水洗液的酸度為15—20%。步驟a中反應時間為6—8小時，得到的反應母液中可能包含一部分不溶物，直接將包含不溶物的反應母液一起和第二含鋁原料進行步驟b中反應，反應時間為3—4小時，由于步驟b在加熱、加壓下反應，因此原反應母液中的不溶物大部分被溶解。步驟b中反應母液與含鋁污泥的質(zhì)量比可以根據(jù)產(chǎn)品鹽基度的要求進行確定。作為本發(fā)明的另一種改進，第二含鋁原料包括步驟b中沉淀得到的沉淀物。這樣一來，步驟b中沉淀得到的沉淀物進行循環(huán)利用，參與反應母液和第二含鋁原料的反應，可以使原材料中的鋁充分反應，提高反應收率。作為本發(fā)明的另一種改進，步驟b中，沉淀時還加入沉降劑。所述沉降劑用量為物料總量的0.1—0.2%。。加入沉降劑，可以加快沉淀步驟的沉淀速度。本發(fā)明在PAC的制備過程中，采用大量的工業(yè)廢渣、廢液作為原料，不加或加入少量化工原材料，通過合理的工藝過程，嚴格控制工藝條件，生產(chǎn)出的PAC產(chǎn)品經(jīng)檢測各項指標均符合國家標準。本發(fā)明綜合利用工業(yè)廢棄物，變廢為寶，同時節(jié)約了大量的礦產(chǎn)資源和工業(yè)鹽酸，生產(chǎn)過程注重工業(yè)廢棄物的循環(huán)利用，對環(huán)境和資源保護十分有利，同時大大降低了PAC產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。圖1是本發(fā)明工藝過程流程圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。實施例1將酸性廢水(酸度為10%)與工業(yè)鹽酸(酸度為31%)按1:1的質(zhì)量比混合，得到HC1溶液，將含鋁污泥(八1203含量為12%左右)與HCl溶液以l.12:0.53的質(zhì)量比在混合池中反應6小時，得到酸度為10.5%，八1203含量為8.0%的反應母液，該過程中有少量HC1氣體逸出，HC1氣體經(jīng)酸霧吸收后成為酸度為15—20%的水洗液，水洗液循環(huán)至混合池中參與反應，酸霧吸收系統(tǒng)則補充新鮮的自來水。反應母液和含鋁污泥以265:70的質(zhì)量比在反應釜中反應，反應壓力0.2—0.4MPa，反應溫度110—12(TC，反應時間3h，然后將反應釜中的反應混合物轉(zhuǎn)移至熟化槽中，熟化24h后轉(zhuǎn)移到沉降池中，加入質(zhì)量為物料總量O.1%。的沉降劑，冷卻、沉降36h后將上層清液轉(zhuǎn)移至成品儲槽，進行液體PAC的罐裝，或干燥成固體PAC后包裝。沉降池中的沉淀物循環(huán)至反應釜中進行反應。每反應釜生產(chǎn)3.5噸液體PAC所用原材料如表1所示。所得PAC的質(zhì)量指標如表2所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例2將酸性廢水(酸度為19%)作為HC1溶液，將含鋁污泥(八1203含量為14%左右)與HC1溶液以1:0.5的質(zhì)量比在混合池中反應8小時，得到酸度為9%，八1203含量為9.0%的反應母液，該過程中有少量HC1氣體逸出，HC1氣體經(jīng)酸霧吸收后成為酸度為15—20%的水洗液，水洗液循環(huán)至混合池中參與反應，酸霧吸收系統(tǒng)則補充新鮮的自來水。反應母液和含鋁污泥以1:0.3的質(zhì)量比在反應釜中反應，反應壓力0.2—0.4MPa，反應溫度110—12(TC,反應時間4h，然后將反應釜中的反應混合物轉(zhuǎn)移至熟化槽中，熟化24h后轉(zhuǎn)移到沉降池中，加入質(zhì)量為物料總量O.1%。的沉降劑，冷卻、沉降36h后將上層清液轉(zhuǎn)移至成品儲槽，進行液體PAC的罐裝，或干燥成固體PAC后包裝。沉降池中的沉淀物循環(huán)至反應釜中進行反應。每反應釜生產(chǎn)3.5噸液體PAC所用原材料如表3所示。所得PAC的質(zhì)量指標如表4所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a.第一含鋁原料和鹽酸溶液反應，得到反應母液，b.反應母液和第二含鋁原料反應，然后熟化、沉淀后，取上層清液，即為聚合氯化鋁溶液。其特征在于第一含鋁原料和第二含鋁原料均包括含鋁污泥，步驟a中反應母液的酸度為9％-12％，Al2O3含量≥8.0％，步驟b中反應母液和含鋁原料在110-120℃，0.2-0.4MPa下反應。2.如權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述含鋁污泥為鋁的表面處理和/或陽極氧化過程中產(chǎn)生的廢液被中和后經(jīng)壓濾形成的廢渣。3.如權(quán)利要求2所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述鋁的表面處理采用酸洗和/或堿洗方法。4.如權(quán)利要求2所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述含鋁污泥中A1203含量為10—15%。5.如權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于HC1溶液的原料包括鋁和/或鐵制品酸洗表面處理后的酸性廢水，酸性廢水酸度》10%。6.如權(quán)利要求6所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于HC1溶液的原料還包括工業(yè)鹽酸，所述工業(yè)鹽酸的濃度不小于31%。7.如權(quán)利要求6所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于HC1溶液的原料還包括水洗液，所述水洗液是步驟a中逸出的HC1氣體經(jīng)酸霧吸收系統(tǒng)吸收形成的。8.如權(quán)利要求6所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述水洗液的酸度為15—20%。9.如權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟a中反應時間為6_8小時，步驟b中反應時間為3—4小時。10.如權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于第二含鋁原料包括步驟b中沉淀得到的沉淀物。11.如權(quán)利要求l-ll中任一項所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟b中，沉淀時加入沉降劑。12.如權(quán)利要求12所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于所述沉降劑用量為物料總量的0.1—0.2%。。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，以廢棄物為主要原料，十分有利于環(huán)境和資源保護。所述聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，包括以下步驟a.第一含鋁原料和鹽酸溶液反應，得到反應母液，b.反應母液和第二含鋁原料反應，然后熟化、沉淀后，取上層清液，即為聚合氯化鋁溶液。其中，第一含鋁原料和第二含鋁原料均包括含鋁污泥，步驟a中反應母液的酸度為9％-12％，Al₂O₃含量≥8.0％，步驟b中，反應母液和含鋁原料在110-120℃、0.2-0.4MPa下反應。本發(fā)明綜合利用工業(yè)廢棄物，節(jié)約了大量的礦產(chǎn)資源和工業(yè)鹽酸，生產(chǎn)過程注重工業(yè)廢棄物的循環(huán)利用，對環(huán)境和資源保護十分有利，同時大大降低了PAC產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。文檔編號B09B3/00GK101549879SQ200910026570公開日2009年10月7日申請日期2009年5月12日優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日發(fā)明者朱文榮申請人:蘇州市亨文環(huán)保水業(yè)有限公司