CN101905898B - 聚合氯化铝反应残渣的利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化工废弃物的处理技术，尤其是一种聚合氯化铝反应残渣的处理利用方法，具体步骤如下：(1)将4％～20％(以HCl质量分数计)无机混合酸与反应残渣按质量比1∶6～1∶2投入反应设备中混合均匀，并在50～110℃下搅拌反应0.5～2小时；(2)将反应液打入沉淀池中沉淀0.5～2小时或直接通过压滤设备实行固液分离，得到的清液即为含铝酸液，可将其回用到聚合氯化铝的生产中。本发明综合利用反应固体残渣，变废为宝，不仅降低了聚合氯化铝生产过程中固体残渣的产生量，节约了残渣处理费用，而且减少了聚合氯化铝生产过程中铝酸钙粉和铝矾土的使用量，节约了生产成本，提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工废弃物的处理技术，尤其是一种聚合氯化铝反应残渣的处理利用方法。
背景技术
目前，我国聚合氯化铝生产厂家多采用铝酸钙酸溶一步法或铝酸钙和铝矾土酸溶二步法生产聚合氯化铝，由于铝酸钙粉和铝矾土本身的成分特点和工艺条件的不同，最终反应液中会含有一定量的水不溶物残渣，需要通过自然沉降，或添加沉降剂加速沉降，或压滤设备压滤去除，最终残渣的常规处理方案为：作为固体废弃物并支付一定处理费用后交由相关环保单位处理。对于一个年产50000吨液体聚合氯化铝的中小规模生产厂家而言，按照每生产1吨液体聚合氯化铝产生8％水不溶物的平均水平计算，每年会产生固体残渣4000吨。产生的固体残渣因需缴纳一定的处理费用，不仅提高了生产成本，而目污染了环境。目前，全国聚合氯化铝的生产厂家有300多家，产品质量和市场价格的竟争日益激烈，如何在保证或提高产品质量的同时降低生产成本，以使产品在市场竞争中掌握主动权，是值得企业不懈探索的课题。随着国家对环境保护的日益重视，走清洁生产之路，发展循环经济才是企业可持续发展的必由之路。
通过对残渣的检测发现：反应残渣中酸溶铝的含量为8％～20％左右。分析其原因主要有以下两点：(1)残渣中携带有少量聚合氯化铝；(2)生产工艺条件的限制导致铝酸钙粉中部分铝未被完全溶解出来，如反应温度、反应时间等反应条件，产品泥水分离效果、产品水不溶物含量等产品质量要求限制了铝酸钙粉中铝的溶出率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服日前聚合氯化铝生产中产生的反应残渣处理方法的缺陷，提供一种资源化、清洁化利用反应残渣的技术。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用无机混合酸处理反应残渣，溶出反应残渣中的酸溶铝，生成含铝酸液回用到聚合氯化铝生产中，残余反应残渣转至砖厂制砖。
具体包括以下步骤：
(1)将4％～20％(以HCl质量分数计)无机混合酸与反应残渣按质量比1∶6～1∶2投入反应设备中混合均匀，并在50-110℃下搅拌反应0.5-2小时；
(2)将反应液打入沉淀池中沉淀0.5-2小时或直接通过压滤设各实行固液分离，即得到含铝酸液和残余固体残渣。
本发明中所述的无机混合酸以盐酸为主要成分，以硫酸、磷酸为助溶剂，盐酸与硫酸、磷酸其中的一种或两种的质量比为40∶1～10∶1。
本发明中所述的产生的含铝酸液用于生产工业级聚合氯化铝的原料；剩余的固体残渣转至砖厂制砖。
本发明的有益效果是：本发明从对环境有污染的固体废物中提取出有效成分回用到聚合氯化铝生产中，变残渣为可利用的再生资源；酸处理过的剩余残渣量为反应前残渣量的70％-90％，成功实现了残渣减量化；酸处理过的泥渣具有很好的沉降性能，静置0.5～2小时后水不溶物即能达到很好的沉降效果；酸处埋后的泥渣具有良好的压滤性能，压滤后泥渣干燥，便于运输和利用；反应生成的含铝酸液颜色为淡黄色或亮黄色，澄清透明，铝含量为1.1％～5.5％，酸度为2％～15％，可以作为生产聚合氯化铝优良的酸料和铝料；该方法降低了生产中铝酸钙粉和铝矾土的使用量，削减了生产成本，同时也减少了产品中水不溶物的含量，提高了产品质量。
具体实施方式
实施例1
本例无机混合酸总酸度为6％(以HCl质量分数计)，由6％盐酸、8％硫酸和5.4％磷酸混合而成，三者质量比80∶1∶1。
在5000L反应釜中加入5％混合无机酸3600kg，在不断搅拌下陆续加入聚合氯化铝反应残渣600kg，在50℃左右加热搅拌0.5小时后，将反应液打入沉淀池中沉淀1小时，得到的清液即为含铝酸液，泥渣与反应液具体性状特征见表1。
实施例2
本例无机混合酸总酸度为8％(以HCl质量分数计)，由8％盐酸和10.7％硫酸混合而成，二者质量比30∶1。
在5000L反应釜中加入8％混合无机酸3600kg，在不断搅拌下陆续加入聚合氯化铝反应残渣720kg，在70℃左右加热搅拌1小时后，将反应液打入沉淀池中沉淀0.5小时，得到的清液即为含铝酸液，泥渣与反应液具体性状特征见表1。
实施例3
本例无机混合酸总酸度为12％(以HCl质量分数计)，由12％盐酸、16.1％硫酸和10.7％磷酸混合而成，二者质量比80∶1∶3。
在5000L反应釜中加入12％混合无机酸3600kg，在不断搅拌下陆续加入聚合氯化铝反应残渣900kg，在90℃左右加热搅拌1.5小时后，将反应液打入沉淀池中沉淀2小时，得到的清液即为含铝酸液，泥渣与反应液具体性状特征见表1。
实施例4
本例无机混合酸总酸度为15％(以HCl质量分数计)，由15％盐酸和13.4％磷酸混合而成，二者质量比10∶1。
在5000L反应釜中加入15％混合无机酸3600kg，在不断搅拌下陆续加入聚合氯化铝反应残渣1800kg，在60℃左右加热搅拌2小时后，将反应液通过压滤设备压滤得到的清液即为含铝酸液，泥渣与反应液具体性状特征见表1。
表1.反应清液与泥渣状况表
本发明实现了反应残渣的资源化、无害化、减量化，不仅有效降低了生产成本，更促进了聚合氯化铝清洁生产工艺的改进，是响应国家节能减排，发展循环经济号召的一种积极有效的残渣利用方式。
Claims (3)
1.一种聚合氯化铝反应残渣的利用方法，其特征是具体步骤如下：
(1)按HCl质量分数计，将4％～20％无机混合酸与反应残渣按质量比1∶6～1∶2投入反应设备中混合均匀，并在50～110℃下搅拌反应0.5～2小时；
(2)将反应液打入沉淀池中沉淀0.5～2小时或直接通过压滤设备实行固液分离，得到含铝酸液和剩余固体残渣。
所述的反应残渣为铝酸钙或铝酸钙和铝矾土生产聚合氯化铝所得到的残渣。
所述的无机混合酸是以盐酸为主要成分，以硫酸或/和磷酸为助溶剂的混合酸。
2.根据权利要求1所述的聚合氯化铝反应残渣的利用方法，其特征是：所述的无机混合酸中盐酸、硫酸或/和磷酸的质量比为40∶1～10∶1。
3.根据权利要求1所述的聚合氯化铝反应残渣的利用方法，其特征是：所述的产生的含铝酸液用作生产工业级聚合氯化铝的原料；剩余的固体残渣转至砖厂制砖。
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