CN106378012A - 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法 - Google Patents

一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106378012A
CN106378012A CN201610796723.6A CN201610796723A CN106378012A CN 106378012 A CN106378012 A CN 106378012A CN 201610796723 A CN201610796723 A CN 201610796723A CN 106378012 A CN106378012 A CN 106378012A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum ash
acid
alkali liquor
hydrochloric acid
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610796723.6A
Other languages
English (en)
Inventor
冯林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SICHUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SICHUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SICHUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201610796723.6A priority Critical patent/CN106378012A/zh
Publication of CN106378012A publication Critical patent/CN106378012A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0044—Inorganic membrane manufacture by chemical reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0046—Inorganic membrane manufacture by slurry techniques, e.g. die or slip-casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
    • B01D67/0053—Inorganic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0058—Inorganic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by selective elimination of components, e.g. by leaching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02—Inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/445—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by forward osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/08—Specific temperatures applied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/50—Control of the membrane preparation process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法，所述方法包括以下步骤：将铝灰与盐酸混合，反应完后，与含铁废酸混合，之后加入第一碱液加温搅拌，搅拌过程中逐步加入水玻璃发生反应，反应完成后，陈化得到聚硅酸铝铁。本发明还提供了使用所述方法制备的聚硅酸铝铁。

Description

一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种聚硅酸铝铁利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法。
背景技术
聚合硅酸铝铁(PSAF)是一种新型的水溶性高分子电解质。主要用于净化饮用水，还可用于给水的特殊水质处理、除镉、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工业废水处理，如印染废水等，在铸造、造纸、医药、制革等方面也有广泛应用。它在污水处理领域对于污水的处理具有立竿见影的效果。
聚合硅酸铝铁具有离子度高、易溶于水(在整个PH值范围内完全溶于水，且不受低水温的影响)、不成凝胶、水解稳定性好等特点。
在铝冶炼、成型过程中会产生多种副产品。作为铝工业主要的副产品，铝灰产生于所有铝发生熔融的工序，其中的铝含量约占铝生产使用过程中总损失量的1～12％。以往，人们把铝渣看做废渣而堆弃，此举不仅造成铝资源浪费还会带来环境问题。因此，寻找经济有效的方法加以利用和治理铝渣，不仅将提高铝行业的经济效益，在实现资源的有效循环利用的同时，还将对实现经济、社会的可持续发展产生重要的影响。
钢铁冶炼工业产生的废液中，含铁废酸含量巨大，寻找利用和处理含铁废酸的合适方法，同样在经济和环保方面均具有重要意义。
由于铝灰中含有大量铝，含铁废酸中含有铁，因此，通过使用二者分别作为铝源和铁源用以制备聚硅酸铝铁，是一个十分有意义的想法。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法，所述方法使用工业废料，通过特别的处理工艺制备出特别适合于净化工业废液的聚硅酸铝铁，达到以废治废的目的，实现经济、环保双重效益。
本发明的第二目的在于提供使用所述方法制备的聚硅酸铝铁，使用该方法制备的聚硅酸铝铁对于工业废液的净化作用良好，可显著提高废液的净化效果。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明的一个方面涉及一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法，所述方法包括以下步骤：将铝灰与盐酸混合，反应完后，与含铁废酸混合，之后加入第一碱液加温搅拌，搅拌过程中逐步加入水玻璃发生反应，反应完成后，陈化得到聚硅酸铝铁。
本发明采用工业废料铝灰与废酸作为制备聚硅酸铝铁的硅源和铝源，有效地达到了以废治废的技术效果，可以在实验废料再利用的同时解决环保问题。
优选地，所述铝灰在与盐酸混合反应之前进行预处理，所述预处理依次包括排氨工序和浆化工序，其中，所述排氨工序包括，向铝灰喷淋第二碱液至不产生气体为止；所述浆化工序包括，向排氨工序处理后的铝灰加入铝灰总重0.5-1.5倍量的水，搅拌成浆液。
浆化工序中加入的水量过大时会影响后续步骤中的铝灰的酸液浸出量，而过低时则会导致生产安全性能降低，并可能造成反应温度过高从而导致副反应的发生。
优选地，所述第二碱液是NaOH和/或KOH的水溶液，优选地，所述第二碱液是15-25％的NaOH水溶液。
优选地，所述排氨工序中，向铝灰喷淋第二碱液的具体步骤如下：
1)向铝灰喷淋第二碱液1-3min；
2)步骤1)完成后8-12min，向铝灰喷淋水1-3min，并静置8-12min；
重复以上步骤3-7次。
优选地，铝灰与酸液混合的具体过程如下,向预处理后的铝灰滴加酸液，至体系pH小于0.5为止，优选地，盐酸的加入量为铝灰重量的1.5-2.5倍，滴加时间为1.5-2.5h，更优选地在滴加过程中控制反应温度不超过80℃。
优选地，铝灰与酸液混合后通过沉淀法去除混合液中的F-离子和Ba2+离子，优选地，使用钙盐和硫酸盐进行沉淀，更优选地，使用氯化钙和硫酸钠进行沉淀。
优选地，所述含铁废酸在反应之前进行预处理，所述预处理方法如下，向废酸内加入盐酸，搅拌并混匀后滴加氯酸钠溶液，其中，所加入盐酸的重量与废酸总重量的比为1：(5-9)，所述氯酸钠的浓度为40-60％。
优选地，所述第一碱液是5-15％的NaOH和/或KOH的水溶液，优选地，所述第一碱液是5-15％的NaOH水溶液。
优选地，所述加温搅拌的温度为70-90℃，所述第一碱液在1.5-2.5h内逐步加入反应体系，所述水玻璃在1.5-2.5h内逐步加入反应体系，优选地，所述水玻璃加入完成后，反应体系的pH＝3-4。
合成聚硅酸铝铁的工序中，反应温度高时矾花大而密实，沉降快速，因此选用较高的反应温度；滴加碱液速度选择1.5-2.5h，滴速过快时，矾花沉降较慢，而滴速过慢时，矾花细小，沉降速度也较慢，只有在2h左右时，可以得到大而密实且沉降速度快的矾花。
本发明的另一个方面涉及使用所述方法制备的聚硅酸铝铁。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的复合正渗透膜，具有抗菌功能；
(2)本发明的复合正渗透膜，可以有效提高水通量，并达到很高的截盐率；
(3)本发明的制备方法稳定可靠，所采用工艺细节特别适于制备所述复合正渗透膜。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
按照以下步骤制备聚硅酸铝铁
一、原辅料进厂检验：
1.铝灰：检验Al(铝)、Al2O3(三氧化二铝)、AlN(氮化铝)含量，检测F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
2.含铁废酸：检验游离酸含量、总铁含量，检验F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
3.盐酸：检验HCl含量，检验Fe、SO4-、As含量。
4.水玻璃：检验水分，NaO、SiO2含量。
5.氯酸钠：检验有效Cl含量。
6.片碱或液碱：检验NaOH、Na2CO3含量。
根据测得的各组分含量计算后续工序中所需添加的各试剂的量。
二、排氨工序：
1.反应机理：
AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3(气体)↑
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：用混砂机碾压，先喷淋NaOH(氢氧化钠)溶液，溶液含量为25％)、喷淋次数为3次，每次3分钟，喷淋间隔12分钟。后喷淋水，每次3分钟，喷淋间隔12分钟。直到没有气体出来为止。
进入下一工序质量要求：AlN(氮化铝)反应完全，NH3-N含量≤2.5g/L。
三、浆化工序：
1.反应机理：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：加水搅拌打浆，加水固液比为1：1.5(质量比)，搅拌均匀。气体散尽后泵至酸浸槽。
四、酸浸工序：
1.反应机理：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2(气体)↑
Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O
NaAlO2+HCl+H2O＝Al(OH)3↓+NaCl
Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2O
2.操作方法：采用高位槽缓慢滴加预处理后铝灰质量1.5倍量的盐酸，滴加控制在1.5h内完成，在反应过程中控制反应温度不超过80℃。超过60℃暂停加酸，待反温度下降后继续加酸。酸加完后，要求PH≤0.5。
3.将反应好的物料泵至隔膜压滤机压滤。
五、除氟除钡工序：
1.反应机理：Ca2++2F-＝CaF2↓，Ba2++SO4 2-＝BaSO4↓.
2.操作方法：根据第一步中计算得出的氯化钙.硫酸钠的使用量，一次性从反应釜人口加料，一次性添加，搅拌30分钟。取样交化验室检测F+、Ba2+浓度，合格后泵至搅拌桶。
六、废酸预处理：
1.反应机理：
6FeCl2+NaClO3+6HCl＝6FeCl3+NaCl+3H2O；
NaClO3+6FeCl2+3H2O＝NaCl+2Fe(OH)3+4FeCl3.
2.操作方法：含铁废酸泵入搅拌桶后，按5：1的比例加入盐酸搅拌均匀后，采用高位槽缓慢滴加方式加氯酸钠溶液(氯酸钠溶液浓度为：60％，滴加速度为1.0m3/h)。
七、合成工序
1.操作方法：将压滤工序的滤液泵入合成釜中，将已经预处理的废酸泵入合成釜中，搅拌，加热至70℃并保温，开始缓慢加入碱液NaOH(浓度10％)，碱液用量按照技术质量部给定数量。加碱时间控制在1.5小时，加碱结束后要求体系pH值在3-3.5。合格后，开始缓慢加入水玻璃，时间控制在1.5小时，水玻璃加入结束后，要求体系pH值在3-3.5。
实施例2
按照以下步骤制备聚硅酸铝铁
一、原辅料进厂检验：
1.铝灰：检验Al(铝)、Al2O3(三氧化二铝)、AlN(氮化铝)含量，检测F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
2.含铁废酸：检验游离酸含量、总铁含量，检验F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
3.盐酸：检验HCl含量，检验Fe、SO4-、As含量。
4.水玻璃：检验水分，NaO、SiO2含量。
5.氯酸钠：检验有效Cl含量。
6.片碱或液碱：检验NaOH、Na2CO3含量。
根据测得的各组分含量计算后续工序中所需添加的各试剂的量。
二、排氨工序：
1.反应机理：
AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3(气体)↑
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：用混砂机碾压，先喷淋NaOH(氢氧化钠)溶液，溶液含量为20％)、喷淋次数为7次，每次1分钟，喷淋间隔8分钟。后喷淋水，每次1分钟，喷淋间隔8分钟。直到没有气体出来为止。
进入下一工序质量要求：AlN(氮化铝)反应完全，NH3-N含量≤2.5g/L。
三、浆化工序：
1.反应机理：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：加水搅拌打浆，加水固液比为1：0.5(质量比)，搅拌均匀。气体散尽后泵至酸浸槽。
四、酸浸工序：
1.反应机理：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2(气体)↑
Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O
NaAlO2+HCl+H2O＝Al(OH)3↓+NaCl
Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2O
2.操作方法：采用高位槽缓慢滴加预处理后铝灰质量2.5倍量的盐酸，滴加控制在2.5h内完成，在反应过程中控制反应温度不超过80℃。超过60℃暂停加酸，待反应温度下降后继续加酸。酸加完后，要求PH≤0.5。
3.将反应好的物料泵至隔膜压滤机压滤。
五、除氟除钡工序：
1.反应机理：Ca2++2F-＝CaF2↓，Ba2++SO4 2-＝BaSO4↓.
2.操作方法：根据第一步中计算得出的氯化钙.硫酸钠的使用量，一次性从反应釜人口加料，一次性添加，搅拌30分钟。取样交化验室检测F+、Ba2+浓度，合格后泵至搅拌桶。
六、废酸预处理：
1.反应机理：
6FeCl2+NaClO3+6HCl＝6FeCl3+NaCl+3H2O；
NaClO3+6FeCl2+3H2O＝NaCl+2Fe(OH)3+4FeCl3.
2.操作方法：含铁废酸泵入搅拌桶后，按9：1的比例加入盐酸搅拌均匀后，采用高位槽缓慢滴加方式加氯酸钠溶液(氯酸钠溶液浓度为：40％，滴加速度为0.6m3/h)。
七、合成工序
1.操作方法：将压滤工序的滤液泵入合成釜中，将已经预处理的废酸泵入合成釜中，搅拌，加热至80℃并保温，开始缓慢加入碱液NaOH(浓度10％)，碱液用量按照技术质量部给定数量。加碱时间控制在2小时，加碱结束后要求体系pH值在3-3.5。合格后，开始缓慢加入水玻璃，时间控制在2小时，水玻璃加入结束后，要求体系pH值在3-3.5。
实施例3
按照以下步骤制备聚硅酸铝铁
一、原辅料进厂检验：
1.铝灰：检验Al(铝)、Al2O3(三氧化二铝)、AlN(氮化铝)含量，检测F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
2.含铁废酸：检验游离酸含量、总铁含量，检验F、Ba、As、Hg、Pb、Cr、Cd、Cu、Ni、V含量，并备案。
3.盐酸：检验HCl含量，检验Fe、SO4-、As含量。
4.水玻璃：检验水分，NaO、SiO2含量。
5.氯酸钠：检验有效Cl含量。
6.片碱或液碱：检验NaOH、Na2CO3含量。
根据测得的各组分含量计算后续工序中所需添加的各试剂的量。
二、排氨工序：
1.反应机理：
AlN+NaOH+H2O＝NaAlO2+NH3(气体)↑
2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：用混砂机碾压，先喷淋NaOH(氢氧化钠)溶液，溶液含量为20％)、喷淋次数为5次，每次2分钟，喷淋间隔10分钟。后喷淋水，每次2分钟，喷淋间隔10分钟。直到没有气体出来为止。
进入下一工序质量要求：AlN(氮化铝)反应完全，NH3-N含量≤2.5g/L。
三、浆化工序：
1.反应机理：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+H2(气体)↑
2.操作方法：加水搅拌打浆，加水固液比为1：1(质量比)，搅拌均匀。气体散尽后泵至酸浸槽。
四、酸浸工序：
1.反应机理：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2(气体)↑
Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O
NaAlO2+HCl+H2O＝Al(OH)3↓+NaCl
Al(OH)3+3HCl＝AlCl3+3H2O
2.操作方法：采用高位槽缓慢滴加预处理后铝灰质量2倍量的盐酸，滴加控制在2内完成，在反应过程中控制反应温度不超过80℃。超过60℃暂停加酸，待反应温度下降后继续加酸。酸加完后，要求PH≤0.5。
3.将反应好的物料泵至隔膜压滤机压滤。
五、除氟除钡工序：
1.反应机理：Ca2++2F-＝CaF2↓，Ba2++SO4 2-＝BaSO4↓.
2.操作方法：根据第一步中计算得出的氯化钙.硫酸钠的使用量，一次性从反应釜人口加料，一次性添加，搅拌30分钟。取样交化验室检测F+、Ba2+浓度，合格后泵至搅拌桶。
六、废酸预处理：
1.反应机理：
6FeCl2+NaClO3+6HCl＝6FeCl3+NaCl+3H2O；
NaClO3+6FeCl2+3H2O＝NaCl+2Fe(OH)3+4FeCl3.
2.操作方法：含铁废酸泵入搅拌桶后，按7：1的比例加入盐酸搅拌均匀后，采用高位槽缓慢滴加方式加氯酸钠溶液(氯酸钠溶液浓度为：50％，滴加速度为0.8m3/h)。
七、合成工序
1.操作方法：将压滤工序的滤液泵入合成釜中，将已经预处理的废酸泵入合成釜中，搅拌，加热至90℃并保温，开始缓慢加入碱液NaOH(浓度10％)，碱液用量按照技术质量部给定数量。加碱时间控制在2小时，加碱结束后要求体系pH值在3-3.5。合格后，开始缓慢加入水玻璃，时间控制在2小时，水玻璃加入结束后，要求体系pH值在3-3.5。
实验例1
浆化工序固液比的选定
实验方法：称取预处理后的铝灰300g*7份，分为第1-7组，分别依次按照体积比(m铝灰:m水)1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.5、1:2、1:3、1:5的比例加入水，搅拌打浆后在80℃的条件下按照质量比(m铝灰:m浓盐酸)1:2的比例加入浓盐酸，搅拌反应2h后测定反应液的pH值，过滤，测定滤液中的Al3+(g/L)含量，结果如下表所示
组别 1 2 3 4 5 6 7
pH ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 ＜0.1 0.1 0.7 1.2
Al3+含量 62.5 62.1 61.8 58.6 41.9 30.6 15.9
由上表可以看出，配水量越多，则盐酸浓度越低，影响铝灰的浸出率，因此酸浸液中的铝离子含量越低，其将导致最终产物长的有效成分含量偏低。然而配水量过少时(低于1:0.8时)，浸出度的提高不再明显，并且会使得反应过于剧烈，一方面生产安全受到威胁，另一方面也会导致其他副反应增多。
实验例2
酸浸工序条件的选择
2.1温度条件的确定
实验方法：称取预处理后的铝灰300g*6份，分为第1-6组，分别依次在冰水浴(4℃)、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃的条件下，按照质量比(m铝灰:m浓盐酸)1:2的比例浓盐酸反应1h，过滤，检测滤液中的Al3+含量，结果如下表所示：
由此可见，反应温度越高，越利于铝灰的浸出，但是当温度超过80℃时，浸出率增长不明显，因此，处于安全性和成本的考量，应当控制反应温度不超过80℃。
2.2滴酸时间的确定
实验方法：称取预处理后的铝灰300g*4份，分为第1-4组，分别依次在1h、2h、3h、4h内滴加铝灰质量两倍的浓盐酸，滴毕过滤反应液并检测滤液中的Al3+含量(g/L),结果如下表所示：
反应时间 1h 2h 3h 4h
Al3+含量(g/L) 55.8 63.9 64.1 64.2
可见，反应时间长有利于铝灰的充分浸出，然而反应时间超过2小时候，铝灰的浸出率无明显增长，考虑到生产实际情况，将滴加时间选定为1.5-2.5h最为合适。
2.3盐酸用量的确定
实验方法：称取预处理后的铝灰300g*5份，分为第1-5组，分别依次在2h内滴加铝灰质量1倍、1.5倍、2倍、2.5倍、3倍的浓盐酸，滴毕过滤反应液，记录过滤时间(h)，并检测滤液中的Al3+含量(g/L),结果如下表所示
盐酸用量 1倍 1.5倍 2倍 2.5倍 3倍
Al3+含量 41.5 59.6 63.4 61.9 45.1
过滤时间 1.8h 3.2h 5h 6.5h 10h
由上表可见，盐酸的用量过多或过少均不利于铝灰的浸出，并且盐酸用量过多时，会使得过滤时间上升，从而导致生产效率下降。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将铝灰与盐酸混合，反应完后，与含铁废酸混合，之后加入第一碱液加温搅拌，搅拌过程中逐步加入水玻璃发生反应，反应完成后，陈化得到聚硅酸铝铁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝灰在与盐酸混合反应之前进行预处理，所述预处理依次包括排氨工序和浆化工序，其中，所述排氨工序包括，向铝灰喷淋第二碱液至不产生气体为止；所述浆化工序包括，向排氨工序处理后的铝灰加入铝灰总重0.5-1.5倍量的水，搅拌成浆液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二碱液是NaOH和/或KOH的水溶液，优选地，所述第二碱液是15-25％的NaOH水溶液。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述排氨工序中，向铝灰喷淋第二碱液的具体步骤如下：
1)向铝灰喷淋第二碱液1-3min；
2)步骤1)完成后8-12min，向铝灰喷淋水1-3min，并静置8-12min；重复以上步骤3-7次。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铝灰与酸液混合的具体过程如下,向预处理后的铝灰滴加酸液，至体系pH小于0.5为止，优选地，盐酸的加入量为铝灰重量的1.5-2.5倍，滴加时间为1.5-2.5h，更优选地在滴加过程中控制反应温度不超过80℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铝灰与酸液混合后通过沉淀法去除混合液中的F-离子和Ba2+离子，优选地，使用钙盐和硫酸盐进行沉淀，更优选地，使用氯化钙和硫酸钠进行沉淀。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铁废酸在反应之前进行预处理，所述预处理方法如下，向废酸内加入盐酸，搅拌并混匀后滴加氯酸钠溶液，其中，所加入盐酸的重量与废酸总重量的比为1：(5-9)，所述氯酸钠的浓度为40-60％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碱液是5-15％的NaOH和/或KOH的水溶液，优选地，所述第一碱液是5-15％的NaOH水溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加温搅拌的温度为70-90℃，所述第一碱液在1.5-2.5h内逐步加入反应体系，所述水玻璃在1.5-2.5h内逐步加入反应体系，优选地，所述水玻璃加入完成后，反应体系的pH＝3-4。
10.使用权利要求1-9中任意一项所述的方法制备的聚硅酸铝铁。
CN201610796723.6A 2016-08-31 2016-08-31 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法 Pending CN106378012A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610796723.6A CN106378012A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610796723.6A CN106378012A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106378012A true CN106378012A (zh) 2017-02-08

Family

ID=57937989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610796723.6A Pending CN106378012A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106378012A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116218124A (zh) * 2022-12-29 2023-06-06 南京五瑞生物降解新材料研究院有限公司 一种新型抗菌高分子材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008307529A (ja) * 2007-05-11 2008-12-25 Tokuyama Corp 鉄−シリカ水処理凝集剤の製造方法
CN104085969A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 广西平果锋华科技有限公司 利用废酸制取复合型多元絮凝剂聚合硅酸氯化硫酸铝铁的方法
CN104261525A (zh) * 2014-09-10 2015-01-07 常熟市承禹环境科技有限公司 聚合氯化铝铁的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008307529A (ja) * 2007-05-11 2008-12-25 Tokuyama Corp 鉄−シリカ水処理凝集剤の製造方法
CN104085969A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 广西平果锋华科技有限公司 利用废酸制取复合型多元絮凝剂聚合硅酸氯化硫酸铝铁的方法
CN104261525A (zh) * 2014-09-10 2015-01-07 常熟市承禹环境科技有限公司 聚合氯化铝铁的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘晓红等: "铝灰制备聚硅酸铝铁絮凝剂处理制药废水", 《南昌大学学报（工科版）》 *
李润生: "《水处理新药剂 碱式氯化铝》", 30 September 1981, 中国建筑工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116218124A (zh) * 2022-12-29 2023-06-06 南京五瑞生物降解新材料研究院有限公司 一种新型抗菌高分子材料及其制备方法和应用
CN116218124B (zh) * 2022-12-29 2023-11-10 南京五瑞生物降解新材料研究院有限公司 一种抗菌高分子材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103332821B (zh) 一种染料及中间体生产过程中含硫酸的废水处理方法
CN101172727B (zh) 盐酸废液净化处理工艺
CN107055868A (zh) 一种含高浓度氯离子工业废水的处理方法
CN101538652A (zh) 含钒铬废料中钒铬分离回收的方法
CN106116004A (zh) 一种钢铁盐酸酸洗废液资源化回收及零排放的处理方法
CN102492860B (zh) 一种硝酸型退锡废液回收单质锡的方法
CN108191107A (zh) 铝加工中单镍盐着色和中温封孔药剂的回收系统与方法
CN102992513A (zh) 一种不锈钢蚀刻废液资源化综合利用生产铁盐系列净水剂的方法
CN105502609A (zh) 一种处理含次氯酸根废水的方法
CN102676817B (zh) 一种由钒酸盐制备含钙钒氧化物的方法
CN101863512B (zh) 一种含铬铝泥酸法回收利用工艺
CN205773743U (zh) 一种锅炉酸洗废水处理系统
CN103936035A (zh) 一种碳化工艺方法
CN112158932B (zh) 一种磁性零价铁聚合氯化铝复合絮凝剂及其制备方法和应用
CN106378012A (zh) 一种聚硅酸铝铁和一种利用铝灰制备聚硅酸铝铁的方法
CN109368857A (zh) 一种钢铁酸洗废液的无害化处理装置及工艺
CN105271435B (zh) 无缝钢管酸洗废液制备聚合氯化铁系混凝剂的生产工艺
CN105254067B (zh) 污水深度处理芬顿法污泥的资源化利用方法
CN103030200A (zh) 用含稀土污泥和电镀酸洗含酸污水生产聚硅硫酸氯化稀土铝铁的方法
CN100582018C (zh) 以氯化亚铁晶体为原料生产固体聚合氯化铁的方法
CN103351089A (zh) 一种利用制革富铬污泥制备自碱化铬鞣剂的方法
CN115403049A (zh) 一种石英砂的提纯方法及提纯系统
CN108675418A (zh) 一种聚合硫酸铝铁絮凝剂及其制备方法
CN210855550U (zh) 一种环氧废水处理后沉淀液回收利用的装置
CN104402145B (zh) 利用含亚铁盐废水制备氢氧化铁的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170208