CN103265102B - 多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化工艺，在不增加设备和其他原料的情况下，回收滤渣中的有效成分，将滤渣回用至混凝剂多核铝-聚硅磷氯化铝的生产。将工业合成盐酸加入反应容器，不断搅拌的状态下分别加入磷矿粉、氢氧化铝，并蒸汽加热将反应温度控制在80-110℃，反应时间2-5小时，反应液冷却至50-70℃。在不断搅拌的状态下加入滤渣、铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时后进行液渣分离。成品液分装入库，滤渣回入生产系统继续参与反应。该技术工艺简单，滤渣有效成分回收率高，可降低生产成本，减轻环保压力。
Description
技术领域
本发明属于水、废水、污水或污泥的处理。特别涉及一种水处理剂生产过程中产生的滤渣的资源再利用工艺。
背景技术
多核铝-聚硅磷氯化铝是在聚氯化铝的基础上研发的一种新型的复合型无机高分子混凝剂。其混凝性能优良，性价比优势明显，在水处理领域中的应用逐渐扩大。然而在其生产过程中会产生占总产量约5%-8%的滤渣，以年产30000吨液体产品的企业计，一年可产生滤渣1500-2400吨。经检测滤渣中未完全溶出的Al2O3有效成分占滤渣总量的15%-25%。因此，对滤渣有效成分的回收利用具有很高的经济价值，同时也减轻了环保压力。目前滤渣主要是通过填埋或直接用作建筑材料，为对其有效成分进行回收，探索对滤渣有效成分的回收工艺是当前急需解决的主要关键。
本发明是在不增加生产设备及其他反应原料的情况下，直接将滤渣进行资源的循环利用，回收滤渣中的有效Al2O3成分。经国家一级检索单位检索，未能检出相同的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中对多核铝-聚硅磷氯化铝的滤渣直接填埋或作建筑材料无法回收利用其有效成分的缺陷，探索了多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣的资源化技术，在不增加设备和其他原料的情况下，将滤渣回用至混凝剂多核铝-聚硅磷氯化铝的生产，利用生产工艺前期游离酸的存在，充分回收滤渣中的有效成分，并经过大量的实验和探索确定了滤渣再利用的具体反应参数，该资源化技术工艺简单，滤渣有效成分回收率高，可降低生产成本，减轻环保压力。
本发明的技术方案如下：
一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的方法，其特征在于将生产多核铝-聚硅磷氯化铝过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产，以每吨反应物计的工艺配方为：
工业合成盐酸（折算成HCl质量百分比浓度100%） 120-200kg；
磷矿粉 50-100 kg；
氢氧化铝（Al2O3质量百分含量64%） 70-120kg；
滤渣 50-80kg；
铝酸钙粉（Al2O3质量百分含量50-52%） 120-50kg；
水 590-450kg；
具体包括以下步骤：
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入磷矿粉；
在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝；
蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-5小时，反应液冷却至50-70℃；
在不断搅拌的状态下加入滤渣、铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库，滤渣回入生产系统继续参与反应，循环8-10次后，将滤渣作为建筑材料回收。
技术效果：按照本发明上述方案，无需增加反应设备及其他反应原料，利用原生产工艺前期游离酸的存在，反应时间充分，即可将滤渣的有效成分有效回收95%以上，同时经过将滤渣中夹带的液体产品和未溶出的有效成分的回收，可使滤渣的排放量减少40%-50%。在资源化的过程中，滤渣和生产多核铝-聚硅磷氯化铝的各原料之间的投料比以及各反应原料的投加顺序是滤渣能够顺利资源化的关键因素，如果投料比不合适、投加顺序不正确，滤渣无法顺利地完成资源化。这些具体参数的确定是申请人经过大量以及长时间的研究确定的，本领域的其他技术人员难以轻易确定。循环处理过后的滤渣具有良好的压滤性能，可作为助滤剂加速压滤过程的进行。用该方法实现对滤渣有效成分的回收利用，可减少原料铝酸钙粉的投加量，经计算可节约成本3%-8%，所得产品亦完全符合现行的产品标准。
附图说明
图1为本发明工艺流程图的简明方框图。其中固体成品的干燥工序未列入。
具体实施方式
一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的技术，其特征在于将生产过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产，以每吨反应物计的工艺配方为：
工业合成盐酸（折算成HCl质量百分比浓度100%） 120-200kg；
磷矿粉 50-100 kg；
氢氧化铝（Al2O3质量百分含量64%） 70-120kg；
滤渣 50-80kg；
铝酸钙粉（Al2O3质量百分含量50-52%） 120-50kg；
水 590-450kg；
具体包括以下步骤：
将工业合成盐酸加入反应容器；
在不断搅拌的状态下加入磷矿粉；
在不断搅拌的状态下加入氢氧化铝；
蒸汽加热，反应温度控制在80-110℃，反应时间2-5小时，反应液冷却至50-70℃；
在不断搅拌的状态下加入滤渣、铝酸钙粉，并加水，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应时间2-3小时；
液渣分离，包括压滤或离心；
成品液分装入库，滤渣回入生产系统继续参与反应，循环8-10次后，将滤渣作为建筑材料回收。
实施例1，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸120kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉50kg，再加入氢氧化铝70kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应2小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣50 kg，铝酸钙粉120 kg，并逐步加水590kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝940kg，滤渣60kg，成品液符合Q/JHX004-2012，并分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
实施例2，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸200kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉100kg，再加入氢氧化铝120kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应5小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣80kg，铝酸钙粉50kg，并逐步加水450kg，加水时控制流量，使反应池温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应3小时后进行液渣分离，本例采用离心法，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝 900kg，滤渣100kg，成品液符合Q/JHX004-2012，并分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
实施例3，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸150kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉90kg，再加入氢氧化铝100kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣60kg，铝酸钙粉80kg，并逐步加水520kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2.5小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝915kg，滤渣85kg，成品液符合Q/JHX004-2012，并分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
实施例4，取折算成质量浓度为100%工业合成盐酸135kg，加入反应池，在不断搅拌下磷矿粉80kg，再加入氢氧化铝80kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3.5小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣70kg，铝酸钙粉96kg，并逐步加水539kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2.5小时后进行液渣分离，本例采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝920kg，滤渣80kg，成品液符合Q/JHX004-2012，并分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
当制取固体产品时，还需要干燥工序。
Claims (4)
1.一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的方法，其特征在于将生产多核铝-聚硅磷氯化铝过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产：
取折算成质量浓度为100％工业合成盐酸120kg，加入反应池，在不断搅拌下加入磷矿粉50kg，再在不断搅拌下加入氢氧化铝70kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应2小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣50kg，铝酸钙粉120kg，并逐步加水590kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2小时后进行液渣分离，液渣分离采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝940kg，滤渣60kg，并将成品液分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
2.一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的方法，其特征在于将生产多核铝-聚硅磷氯化铝过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产：
取折算成质量浓度为100％工业合成盐酸200kg，加入反应池，在不断搅拌下加入磷矿粉100kg，再在不断搅拌下加入氢氧化铝120kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应5小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣80kg，铝酸钙粉50kg，并逐步加水450kg，加水时控制流量，使反应池温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应3小时后进行液渣分离，液渣分离采用离心法，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝900kg，滤渣100kg，并将成品液分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
3.一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的方法，其特征在于将生产多核铝-聚硅磷氯化铝过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产：
取折算成质量浓度为100％工业合成盐酸150kg，加入反应池，在不断搅拌下加入磷矿粉90kg，再在不断搅拌下加入氢氧化铝100kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣60kg，铝酸钙粉80kg，并逐步加水520kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2.5小时后进行液渣分离，液渣分离采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝915kg，滤渣85kg，并将成品液分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
4.一种多核铝-聚硅磷氯化铝滤渣资源化的方法，其特征在于将生产多核铝-聚硅磷氯化铝过程中产生的滤渣作为部分原料重新投入生产：
取折算成质量浓度为100％工业合成盐酸135kg，加入反应池，在不断搅拌下加入磷矿粉80kg，再在不断搅拌下加入氢氧化铝80kg，蒸汽加热使反应池温度控制在80-110℃之间，反应3.5小时，然后冷却至50-70℃，在不断搅拌下加入滤渣70kg，铝酸钙粉96kg，并逐步加水539kg，加水时控制流量，使溶液温度控制在80-100℃范围，此时总水量中应扣除蒸汽量折算成的水量，反应2.5小时后进行液渣分离，液渣分离采用压滤，得滤液产品多核铝-聚硅磷氯化铝920kg，滤渣80kg，并将成品液分装入库，得到的滤渣再次循环入生产体系。
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