CN101456576A - 聚合氯化铝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合氯化铝的制备方法，具体为使用废酸生产聚合氯化铝的方法。将含铝废酸或废酸至于反应釜，同时加入废铝或铝矾土，充分利用废酸与铝发生放热反应的热能进行预加热，然后补充加热至温度为95－105℃，保持3－5小时以使聚合反应完全。沉淀或过滤法进行产品分离和富集。制备过程生产成本低，反应温和，不产生污染环境的废气，实现了废弃资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理药剂的制备方法，尤其涉及一种聚合氯化铝的制备方法。
背景技术
在工业化生产过程中，企业每天排放大量废液、固体废弃物。这些废弃物直接排放，既污染了环境，又浪费了大量资源。为此，如何对这些废弃物中进行选择性的综合循环利用，实现“变废为宝”正日益受到整个社会的关注。本发明以含铝废酸或废酸为原料，生产净水剂，广泛应用于工业废水处理。
现有的聚合氯化铝的通常制备方法：以氢氧化铝为原料直接制取聚合氯化铝的方法，在反应釜中把氢氧化铝和工业盐酸混和搅匀，添加催化剂，用蒸汽加热，反应6—8小时，然后在沉淀槽中沉淀，再在干燥机中干燥，最后生成聚合氯化铝。现有的技术这种采用氢氧化铝和盐酸为原料制备的方法存在较多缺陷，如：采用氢氧化铝和盐酸为原料，成本高；盐酸易挥发，易产生酸雾，反应激烈，产生的废气污染环境。
发明内容
本发明的一种目的在于提供一种聚合氯化铝的制备方法，采用废盐酸或含铝废盐酸生产聚合氯化铝的方法降低生产成本，变废为宝，实现废物的资源综合利用。
本发明的另一种目的在于提供一种聚合氯化铝的制备方法，应用于水质的净化。
本发明所述的一种聚合氯化铝的制备方法为：
将含铝废盐酸或废盐酸至于反应釜，同时加入废铝或铝矾土，然后充分利用盐酸和铝的放热反应对反应原料进行预加热，然后补充加热至温度为95—105℃，保持3—5小时以使聚合反应完全。沉淀或过滤法进行产品分离和富集。
废盐酸源自于工业生产的废盐酸、金属铝件酸洗中产生的废盐酸或含铝化工废盐酸母液，铝元素以铝离子的形式存于废盐酸液中。
反应釜由防酸材料(如：聚丙烯)制成，可以使用搪瓷反应釜或者使用钢砼结构贴防酸材料(如：石块、耐酸瓷砖等)。
废铝为铝生产企业废料，冶炼过程中产生的废料等。
铝矾土又称矾土或铝土矿，为一种含铝较高的石料，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料，如：铝钙粉等。
废铝或铝矾土的用量根据废酸中含铝量具体确定废铝或铝矾土的加入量，使得反应后得到的聚合氯化铝中含有9—11％(w/w)氧化铝(Al2O3)。其换算具体方法为：生产X％(w/w)的聚合氯化铝产品，酸洗件废酸中含铝量(Al2O3)Y％(w/w)，则需每吨补充含铝量(Al2O3)X％—Y％(w/w)。铝矾土的含铝量(Al2O3)为Z％，损耗系数为10％，则需补充的铝矾土量(kg)根据下列公式
其中X为9—11％(w/w)，Y或Z根据实际测得的含铝量确定。
反应釜预加热为利用酸和铝的放热反应对反应原料进行加热。
反应釜补充加热的方式可以选择电加热或蒸汽加热，优先选择蒸汽加热。
反应完全后采用自然沉淀的方法分离聚合氯化铝，也可以使用板框压滤机压滤的方式。
本发明实现的有益效果：
本发明采用铝钙粉、废铝或铝土矿替代氢氧化铝为原料，生产成本低。采用含铝废酸或废酸为反应液，酸的浓度低，反应温和，不产生污染环境的废气，实现了废弃资源的综合利用。利用酸和铝的放热反应对反应原料进行预加热，然后再用蒸汽或电加热的方式补充加热提高了能源利用率，节省了能源消耗。
具体实施
以下结合附图详细描述本发明的技术方案，实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
实施例1
盐酸废酸液加入耐酸反应釜中，根据原料的含铝量换算加入废铝，使得产品中含铝量换算成氧化铝为9％(w/w)，与盐酸发生放热反应产生的热量使温度上升至80℃左右，然后再通入蒸汽加热至温度100±5℃，然后聚合反应4小时，再进入沉淀槽，经自然沉淀分离所得产物为聚合氯化铝(Al2O3的百分量为9％)。
实施例2
含铝量(指含Al2O3百分量)4.5％(w/v)的废盐酸酸洗液加入耐酸反应釜中，再向每吨废液中加入含铝量(指Al2O3 48％)的铝矾土约150kg，产生反应，产生的热量使温度上升至80℃左右，使用电加热(导热油)至温度100±5℃，然后聚合反应3小时，适当补充50kg水，进入中间池，再经板框压滤机压滤分离所得产物含铝量(指含Al2O3量)为11％的聚合氯化铝产品。
Claims (6)
1、一种聚合氯化铝的制备方法，将含铝废盐酸或废盐酸至于反应釜，同时加入废铝或铝矾土，使得废酸与铝发生放热反应的热能对物料预加热，然后将反应釜补充加热至95—105℃反应3—5小时，经沉淀或过滤收集产品。
2、根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于所述的原料使用是废酸或含铝废酸，废铝及铝矾土。
3、根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于加热为蒸汽加热或电加热。
4、根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于所述的沉淀方式为自然沉淀。
5、根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于所述的过滤方式为板框压滤机压滤。
6、根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，在水处理中的应用。
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