CN104828915A - 一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法 - Google Patents

一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法 Download PDF

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汤泉
梁冬梅
苏辉兰
陈伟玲
余炳锋
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Abstract

本发明公开一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，产品广泛用于饮用水、工业用水净化及污水处理。本方法是在铝箔腐蚀废酸加入废铝，充分反应后过滤，滤液中加入氨水调节pH值，得到氢氧化铝凝胶，把氢氧化铝凝胶、铝箔腐蚀废酸加入反应器中加热、搅拌、聚合、熟化，重结晶后可制备出聚硫氯化铝净水剂。本发明所用的铝箔腐蚀废酸里面含有合成聚硫氯化铝所用的Al3+、SO4 2-、Cl-等有用成分，通过设计可合成聚硫氯化铝净水剂，所以本发明不仅对资源进行有效利用、解决废酸处理问题，而且达到以废治废的目的，具有社会、经济双重意义。

Description

一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法
技术领域
本发明属于净水剂的技术领域，特别是涉及用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法。
背景技术
聚硫氯化铝净水剂是一种在工业废水处理中较具广阔发展前景的无机高分子高效水处理剂。因其净水混凝性能好，絮凝体大，用量少，效率高，沉降快，适用范围广，发展迅速，成为国际上公认的一种优良净水剂。一般制法是在聚氯化铝中加适量的H2SO4以作为重新聚合的促进剂或采用硫酸铝溶液与氨水的水解产物过滤所得的固体与盐酸聚合而得。聚硫氯化铝中的少量SO4 2-具有非常好的脱稳能力，可以作为桥基以配位键或氢键的形式与中心铝离子结合形成络合物，其在水中存在形式为分子中的多元羟基聚合物和Al(OH)3而不再是Al3+的水解过程。由于羟基的架桥作用与污水絮体产生吸附、网捕作用使矾花体积增大而迅速下沉，从而很好地提高聚硫氯化铝净水剂的絮凝能力。
对于电子铝工业铝箔腐蚀废酸处理问题，我国的中小企业大多采用酸碱中和法，但此法消耗大量的石灰，并产生大量的含水率99％的泥渣需干化处理。忽视了废酸中的资源回收再利用，完全不符合环境保护和循环经济理念。大小市区和乡镇都有大量的铝型材加工厂或销售门面，每天产生大量的废铝，一般都是作为垃圾处理。
因此对铝箔腐蚀废酸处理研究显得非常重要，通过分析铝箔腐蚀废酸的成分，发现其中含有合成净水剂所需的Al3+、SO4 2-、Cl-，可利用其中的有益成分进行设计，通过与废铝反应增加溶液中铝离子含量，制备出聚硫氯化铝高效净水剂。本发明可以为企业提高效益，对资源与环境领域的社会化、清洁化、循环化将起到巨大的推动作用，具有重要的社会和经济意义。
发明内容
针对铝箔腐蚀废酸直接排放污染环境，采用酸碱中和法处理浪费资源，本发明通过对铝箔腐蚀废酸的有益成分分析，设计合理的工艺路线，合成具有高效净水效果的聚硫氯化铝净水剂。本发明用铝箔腐蚀废酸和废铝屑合成聚硫氯化铝净水剂的方法，由下述步骤组成：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为8-10g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为120-160g/L的氢氧化铝凝胶，在温度80～100℃搅拌下反应4～6小时，然后在熟化温度50-70℃下熟化10～12小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
1.上述步骤(1)所述的废铝为废铝屑、废铝条、废铝粉或者它们的混合物。
2.上述步骤(1)所述的废铝与铝箔腐蚀废酸的固液比优选为8-10g/L。
3.上述步骤(2)所述的氢氧化铝凝胶与铝箔腐蚀废酸的固液比优选为120-160g/L。
4.上述步骤(2)所述的反应温度优选为80～100℃。
5.上述步骤(2)所述的反应时间优选为4～6小时。
6.上述步骤(2)所述的熟化温度优选为50～70℃。
7.上述步骤(2)所述的熟化时间优选为10～12小时。
本发明所述的聚硫氯化铝净水剂由上述方法合成。
本发明所述的聚硫氯化铝净水剂可应用于饮用水、工业用水净化及污水处理。
采用本发明一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，可有效解决作为铝箔腐蚀废酸处理问题，不但实现了最大限度地发挥铝箔腐蚀废酸的使用价值，变废为宝，还节约了生产成本，降低了生产费用，提高了铝箔腐蚀生产线的附加值，具有重大的社会价值和很好的推广价值。下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为8g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为120g/L的氢氧化铝凝胶，在温度80～100℃搅拌下反应4小时，然后在熟化温度70℃下熟化10小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
将上述合成的聚硫氯化铝净水剂按50mg/L添加到实验室用高岭土配制浊度为131NTU的污水，搅拌五分钟，静置三十分钟，测出余浊度为8.6NTU，浊度去除率达到93.4％。
实施例2：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为10g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为160g/L的氢氧化铝凝胶，在温度90℃搅拌下反应5小时，然后在熟化温度70℃下熟化12小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
将上述合成的聚硫氯化铝净水剂按50mg/L添加到实验室用高岭土配制浊度为131NTU的污水，搅拌五分钟，静置三十分钟，取上清液，测出余浊度为5.6NTU，浊度去除率达到95.7％。
实施例3：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为8g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为120g/L的氢氧化铝凝胶，在温度80℃搅拌下反应5小时，然后在熟化温度50℃下熟化10小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
将上述合成的聚硫氯化铝净水剂按50mg/L添加到实验室用高岭土配制浊度为131NTU的污水，搅拌五分钟，静置三十分钟，测出余浊度为9.4NTU，浊度去除率达到92.8％。
实施例4：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为10g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为150g/L的氢氧化铝凝胶，在温度90℃搅拌下反应6小时，然后在熟化温度60℃下熟化12小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
将上述合成的聚硫氯化铝净水剂按50mg/L添加到实验室用高岭土配制浊度为131NTU的污水，搅拌五分钟，静置三十分钟，测出余浊度为2.8NTU，浊度去除率达到97.8％。

Claims (8)

1.一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于具体步骤为：
(1)在铝箔腐蚀废酸中，加入固液比为8-10g/L的废铝，在温度90℃反应，直到没有气泡产生为止。过滤除掉没有反应的废铝。滤液用4mol/L氨水调节pH值为7，抽滤，得到氢氧化铝凝胶。
(2)将铝箔腐蚀废酸加入反应器，再加入固液比为120-160g/L的氢氧化铝凝胶，在温度80～100℃搅拌下反应4～6小时，然后在熟化温度50-70℃下熟化10～12小时，重结晶，烘干，可得到固体产品--聚硫氯化铝净水剂。
2.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(1)所述的废铝为废铝屑、废铝条、废铝粉或者它们的混合物。
3.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(1)所述的废铝与铝箔腐蚀废酸的固液比为8-10g/L。
4.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)所述的氢氧化铝凝胶与铝箔腐蚀废酸的固液比为120-160g/L。
5.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)所述的反应温度为80～100℃。
6.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)所述的反应时间为4～6小时。
7.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)所述的熟化温度为50～70℃。
8.如权利要求所述的一种用铝箔腐蚀废酸和废铝合成聚硫氯化铝净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)所述的熟化时间为10～12小时。
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