CN106044819B - 一种环保聚合氯化铝‑偏硅酸钠联合生产法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保聚合氯化铝‑偏硅酸钠联合生产法，具体包括以下内容：以铝型材厂含铝废渣为主要原料，与盐酸、铝酸钙粉等反应，经酸溶、常压反应、聚合反应、保温精制、沉淀过滤、喷雾干燥等工序，生产聚合氯化铝；再以聚合氯化铝副产硅（生产聚合氯化铝产生的滤渣）、氢氧化钠为主要原料，经反应、压滤、调模、自然冷却、结晶、粉碎等工序，生产偏硅酸钠（五水）。本发明提供了一种简单、环保、高效的聚合氯化铝‑偏硅酸钠联合生产法，真正实现了含铝废渣的综合利用，变废为宝，无污染生产，具有很好的环境效益和经济效益。

Description

一种环保聚合氯化铝-偏硅酸钠联合生产法
技术领域
本发明涉及一种环保聚合氯化铝-偏硅酸钠联合生产法，属于精细化工和无机化工领域。
背景技术
聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，它是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其化学通式为[Al2(OH)nCl6-nxH2O]m，式中m表示聚合程度，m≤10；n表示产品的中性程度，n=1～5。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用pH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理等领域，还可用于造纸、精密制造、高级鞣皮、混凝土速凝等领域。
偏硅酸钠是一种低分子晶体，有无水、五水和九水合物，具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及pH值缓冲能力。偏硅酸钠在陶瓷、洗涤剂、电镀、纺织、印染、造纸、水泥、混凝土、耐火材料、油脂和皮革加工等工业领域有着大量的应用。将偏硅酸钠应用到洗涤剂中，国外已有四十多年的历史，应用技术比较成熟；国内应用到洗涤剂和其它多种行业中也有20多个年头，是一个成熟的化工产品，同时也具有成熟的和广阔的市场，被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。
目前市面上生产聚合氯化铝的方法各式各样，然而他们大致可分为两类，第一类是只能够生产聚合氯化铝而将生产后的残渣堆放在一起等待统一处理，功能较为单一；第二类是具有残渣处理的生产系统，大多是通过水或者盐酸对残渣进行洗涤或者反应产生其他物质，然而在此过程中又会产生新的残渣，对环境造成破坏，同时浪费大量的财力和人力。近年来，我国铝型材产量连续稳居世界前列，铝型材厂产生大量含铝废渣，这些废渣大多数只是用作铺路、制砖等建筑材料，这不仅浪费资源，还严重污染环境，由此可见铝型材厂含铝废渣的综合利用对于铝型材业健康可持续发展和环境保护具有十分重要的意义。发明内容
为了解决这些问题，本发明以铝型材厂含铝废渣为主要原料，与盐酸、铝酸钙粉等反应，经酸溶、常压反应、聚合反应、保温精制、沉淀过滤、喷雾干燥等工序，生产聚合氯化铝；再以聚合氯化铝副产硅（生产聚合氯化铝产生的滤渣）、氢氧化钠为主要原料，经反应、压滤、调模、自然冷却、结晶、粉碎等工序，生产偏硅酸钠（五水）。
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供以下技术方案： 一种环保聚合氯化铝-偏硅酸钠联合生产法，其特征在于： A. 以含铝废渣为主要原料生产聚合氯化铝；B. 以生产聚合氯化铝产生的滤渣为原料生产五水偏硅酸钠。
作为优选，A中所述的含铝废渣为铝型材厂产生的含铝废渣。
作为优选，于A中所述的聚合氯化铝的生产方法为：向浸酸反应罐中加入一定量的含铝废渣，搅拌，缓慢加入盐酸进行反应；反应后加入一定量的水和铝酸钙粉，加热至一定温度，缓慢搅拌2h，然后保温静置4h，经沉淀过滤后的液体聚合氯化铝经供料泵输送至喷雾干燥塔进行干燥，干燥后的粉末从塔底的出料口放出，包装后即得固体聚合氯化铝产品。
作为优选，A中所述的聚合氯化铝的生产方法中所述的盐酸浓度为20%～38%。
作为优选，A中所述的聚合氯化铝的生产方法中所述的加热温度为50～90℃。
作为优选，B中所述的偏硅酸钠的生产方法为：将来自聚合氯化铝生产线的滤渣加入到立式反应罐，边搅拌边缓慢加入一定量的NaOH水溶液，同时通入蒸汽，充分反应后进行压滤，压滤后的溶液再加入一定量固体NaOH，反应后得到模数为1的五水偏硅酸钠水溶液，自然冷却后进入结晶盘结晶，得到晶体五水偏硅酸钠，经粉碎，包装得到成品五水偏硅酸钠。
作为优选，B中所述的偏硅酸钠的生产方法中所述的NaOH水溶液浓度为30%～50%。
作为优选，B中所述的偏硅酸钠的生产方法中所述的蒸汽为：温度100～200℃、压力0.1～0.8MPa。
本发明的有益效果是：不仅实现了含铝废渣的综合利用，变废为宝，还提供了一种生产工艺简单，成本低，环保高效的聚合氯化铝-偏硅酸钠联合生产法，具有很好的环境效益和经济效益。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明，但它不是对本发明的限定。
（1）以含铝废渣为主要原料生产聚合氯化铝
向浸酸反应罐中加入一定量的含铝废渣，搅拌，缓慢加入30%的盐酸，确保含铝废渣与盐酸充分反应。酸溶反应后的溶液由浸酸反应罐泵入聚合反应罐，加入一定量的水和铝酸钙粉，加热至75℃，缓慢搅拌2h，然后保温精制4h，使聚合氯化铝的盐基度从0调整到60%，经沉淀过滤后的上清液流入成品贮槽。来自成品贮槽的液体聚合氯化铝经供料泵输送至喷雾干燥塔进行干燥，干燥后的粉末经旋风分离器收集后从喷雾干燥塔底的出料口放出，包装后即得固体聚合氯化铝产品。
（2）以生产聚合氯化铝产生的滤渣为原料生产偏硅酸钠（五水）
将来自聚合氯化铝生产线的副产硅（滤渣）加入到立式反应罐，边搅拌边缓慢加入一定量的48% NaOH水溶液，同时通入150℃、0.5MPa的蒸汽，充分反应后泵入压滤机进行压滤，压滤后的溶液为模数为2的硅酸钠水溶液，暂时贮存在硅酸钠贮存罐内，产生的石英砂滤渣返回立式反应罐回用；模数为2的硅酸钠水溶液泵入调模罐，加入一定量固体NaOH，反应后得到五水偏硅酸钠水溶液（模数为1），自然冷却后进入结晶盘结晶，得到晶体五水偏硅酸钠，经粉碎，包装得到成品五水偏硅酸钠。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种环保聚合氯化铝-偏硅酸钠联合生产法，其特征在于：
(1)以含铝废渣为主要原料生产聚合氯化铝
向浸酸反应罐中加入含铝废渣，搅拌，缓慢加入30％的盐酸，确保含铝废渣与盐酸充分反应，酸溶反应后的溶液由浸酸反应罐泵入聚合反应罐，加入水和铝酸钙粉，加热至75℃，缓慢搅拌2h，然后保温精制4h，使聚合氯化铝的盐基度从0调整到60％，经沉淀过滤后的上清液流入成品贮槽，来自成品贮槽的液体聚合氯化铝经供料泵输送至喷雾干燥塔进行干燥，干燥后的粉末经旋风分离器收集后从喷雾干燥塔底的出料口放出，包装后即得固体聚合氯化铝产品；
所述的含铝废渣为铝型材厂产生的含铝废渣；
(2)以生产聚合氯化铝产生的滤渣为原料生产五水偏硅酸钠
将来自聚合氯化铝生产线的滤渣加入到立式反应罐，边搅拌边缓慢加入48％的NaOH水溶液，同时通入150℃、0.5MPa的蒸汽，充分反应后泵入压滤机进行压滤，压滤后的溶液为模数为2的硅酸钠水溶液，暂时贮存在硅酸钠贮存罐内，产生的石英砂滤渣返回立式反应罐回用，模数为2的硅酸钠水溶液泵入调模罐，加入固体NaOH，反应后得到模数为1的五水偏硅酸钠水溶液，自然冷却后进入结晶盘结晶，得到晶体五水偏硅酸钠，经粉碎，包装得到成品五水偏硅酸钠。
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