CN110577425A - 一种含铝废酸综合利用的方法 - Google Patents

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王长胜
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    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor

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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种含铝废酸综合利用的方法，属于废酸利用技术领域。向含铝废酸中通入氨气进行中和反应，中和料浆经熟化后进行过滤，所得滤液用于生产水溶性肥料；所得滤饼用于生产农业级肥料。本发明通过将刻蚀铝领域的废酸与农业技术领域的化肥结合起来，充分利用含铝废酸中有效成分制成化肥，不仅实现了含铝废酸的有效综合利用，并生产出具有较高经济价值的水溶性肥料，所得水溶性肥料产品品质好，产品竞争力较强，具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种含铝废酸综合利用的方法
技术领域
本发明属于含铝废液综合利用技术领域，具体是涉及一种以含铝废酸为原料生产农用肥料的方法。
背景技术
国内涉及铝氧化工艺的企业在完成抛光处理后,工件从抛光槽取出,直接进入后续的逆流漂洗槽进行清洗,继而进入铝氧化段，在清洗过程中产生大量含铝酸性废液，按照《国家危险废物名录（2016版本）》，该含铝废液属于“HW34：900-307-34（使用酸进行抛光处理产生的废酸液）”类危险废物。该含铝废酸的成分一般含有磷酸、硫酸、硝酸、铝、铜、锌等，如磷酸浓度为10%～20%H3PO4、硫酸浓度为5%～15% H2SO4、硝酸浓度≤0.1%、铝离子浓度≤1.0%等。
一直以来，含铝废酸的处理一般是采用两种方法，分别为中和法工艺和废酸再生工艺，目前主要以中和法工艺利用为主，即采用石灰或电石渣等碱性物料对含铝废酸进行简单的中和处理，中和过程中产生大量难以处理的含铝废渣，并没有从根本上解决含铝废酸的利用问题，这不仅浪费了含铝废酸中的有效成分，而且还污染了生态环境，造成了资源浪费，同时也增加了企业的负担。废酸再生法，即通过化学净化的手段，对废酸进行处理，以脱除含有的金属阳离子等，处理后的酸液实现循环使用，但目前废酸再生工艺处理效果不稳定，处理工序繁琐，药剂消耗量大，反应时间长，同时过程中产生较多污泥，处理成本高，企业难以承受，所以一直未能得到推广利用。
随着国家节水高效农业的推广，以及水肥一体化的逐步推广，水溶性肥料具有较为广阔的市场前景。含铝废酸中含有的氮和磷均是植物生长所需的大量营养元素，硫是植物生长所需的中量营养元素，铜、锌等离子为植物生长所需的微量营养元素。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含铝废酸综合利用的方法，充分利用含铝废酸中含有大量植物所需的营养元素，结合植物生长需求，将含铝废酸净化后生产肥料，相对于现有技术更加有效地解决了含铝废酸的综合利用问题。
本发明目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。
一种含铝废酸综合利用的方法，包括以下步骤：
（1）向含铝废酸中通入氨气进行中和反应；
（2）步骤（1）所得中和料浆进行过滤，分别得到滤饼和滤液；
（3）将步骤（2）所得滤液制成水溶性肥料；
作为优选，步骤（1）所述的中和反应料浆中和度为0.8～1.2。
作为优选，步骤（1）所述的中和反应料浆中和度为0.95～1.05。
作为优选，步骤（2）所述中和料浆经熟化后过滤。
步骤（2）所述滤液经浓缩、结晶、分离、干燥生产结晶型水溶性肥料。
步骤（2）所述滤液也可以经浓缩、喷雾干燥制得粉状水溶性肥料。
步骤（2）所述滤液还可以经浓缩制得液态水溶性肥料。
作为优选，步骤（4）所述滤饼用于生产农业肥料。
作为优选，步骤（4）所述滤饼经再浆后喷雾干燥生产农业肥料。
作为优选，可以向上述水溶性肥料中加入硝酸钾或氯化钾等钾盐、植物所需的中量元素和微量元素混合后制成大量元素水溶性肥料。
作为优选，步骤（4）所述滤饼加入硫酸钾或氯化钾等钾盐，烘干、研磨制成农用型复合肥。
作为优选，步骤（4）所述滤饼经再浆后加入硫酸钾或氯化钾等钾盐，干燥后制成农用型复合肥。
作为优选，步骤（4）所述滤饼再浆具体为：加入步骤（2）所述部分滤液再浆。
作为优选，步骤（4）所述滤饼再浆具体为：加入步骤（2）所述滤液结晶母液再浆。
本发明的有益效果：
本发明通过充分利用含铝废酸中含有大量植物所需的营养元素，结合植物生长需求，将含铝废酸净化后生产肥料，不仅实现了含铝废酸的有效处理，且使其有效成分得以充分回收利用。某一领域的“废物”有可能刚好是另一领域的“宝藏”，含铝废酸属于半导体技术，水溶肥和农用肥都属于肥料领域，本发明通过将半导体行业的废酸用于肥料生产，实现了跨领域技术结合，为资源在不同领域间转换回收提供了可寻之路。
本发明通过将刻蚀铝领域的废酸与农业技术领域的化肥结合起来，充分利用含铝废酸中有效成分制成肥料，不仅实现了含铝废酸的有效综合利用，并生产出具有较高经济价值的水溶性肥料。
本发明所得产品可以根据不同作物、以及不同作物在不同生长阶段的需求，添加不同营养元素，制备出高营养价值的肥料。在实现废酸利用的同时，满足了作物生产需求。
本发明所得水溶性肥料产品品质好，水不溶物含量低，生产成本低于目前市场肥料，产品竞争力较强。
本发明通过将含铝废液制为肥料，实现了含铝废液中营养元素的全效利用，且90%以上的磷、氮等营养元素被制成高价值的水溶性肥料产品，具有较好的经济效益。
附图说明
图1 为本发明的制粉状水溶肥工艺流程示意图。
图2为本发明的制结晶型水溶肥工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1：
取1kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为0.8，中和料浆经过滤，部分滤液经浓缩、结晶、分离、干燥制得水溶性肥料产品，所得水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.73，水溶P2O5%=42.21，N%=10.80，水不溶物%=0.13，H2O%=0.50，pH=4.52，同时向所得水溶性肥料中加入硝酸钾，尿素、无水硫酸镁、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Zn、EDTA-Mn、硼酸等混合生产大量元素水溶肥料。所得滤饼用部分滤液再浆后喷雾干燥，制得农用肥料。
实施例2：
取1Kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为0.98，中和料浆熟化6小时后过滤，滤液经浓缩、喷雾干燥制得水溶性肥料产品，所得水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.80，水溶P2O5%=42.71，N%=11.00，水不溶物%=0.23，H2O%=2.20，pH=4.43，同时向所得水溶性肥料中加入硝酸钾，尿素、无水硫酸镁、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Zn、EDTA-Mn、硼酸等混合生产大量元素水溶肥料。所得滤饼用水再浆后烘干、粉碎，制得农用肥料，同时，向所得农用肥料中加入硫酸钾制得农用复合肥。
实施例3：
取1kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为1.02，中和料浆熟化2小时后过滤，部分滤液经浓缩、结晶、分离、干燥制得水溶性肥料产品，所得水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.90，水溶P2O5%=42.81，N%=10.80，水不溶物%=0.11，H2O%=0.50，pH=4.53。水溶肥中P2O5占含铝废酸中总P2O5的91.5%，N占含铝废酸中总N 的91.5%。所得滤饼用水再浆后烘干、粉碎，制得农用肥料，同时，向所得农用肥料中加入硫酸钾制得农用复合肥。
实施例4：
取1kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为1.15，中和料浆经过滤，滤液经浓缩，所得液态水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.95，水溶P2O5%=42.95，N%=10.86，水不溶物未检出，H2O%=0.48，pH=4.52，同时向所得水溶性肥料中加入硝酸钾混合生产大量元素水溶肥料。所得滤饼用水再浆后喷雾干燥，制得农用肥料。
实施例5：
取1kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为1.15，中和料浆经过滤，部分滤液经浓缩、结晶、分离、干燥制得水溶性肥料产品，所得水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.73，水溶P2O5%=42.73，N%=10.82，水不溶物%=0.08，H2O%=0.50，pH=4.52，同时向所得水溶性肥料中加入硝酸钾混合生产大量元素水溶肥料。所得滤饼用结晶母液再浆后喷雾干燥，制得农用肥料。
实施例6：
取1kg含铝废酸，通入氨气进行中和反应，中和至料浆中和度为1.15，中和料浆经熟化后过滤，部分滤液经浓缩、结晶、分离、干燥制得水溶性肥料产品，所得水溶性肥料分析指标为：有效P2O5%=42.82，水溶P2O5%=42.78，N%=10.86，水不溶物%=0.02，H2O%=0.50，pH=4.55，同时向所得水溶性肥料中加入硝酸钾，尿素、无水硫酸镁、EDTA-Cu、EDTA-Fe、EDTA-Zn、EDTA-Mn、硼酸等混合生产大量元素水溶肥料。所得滤饼用结晶母液再浆后喷雾干燥，制得农用肥料。

Claims (11)

1.一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）向含铝废酸中通入氨气进行中和反应；
（2）将步骤（1）所得中和料浆过滤，分别得到滤饼和滤液；
（3）将步骤（2）所得滤液制成水溶性肥料。
2.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（1）所述的中和反应料浆中和度为0.8～1.2。
3.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（1）所述的中和反应料浆中和度为0.95～1.05。
4.根据权利要求1和2所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（2）所述中和料浆经熟化后过滤。
5.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（3）所述的水溶性肥料由步骤（2）所述滤液经浓缩、结晶、分离、干燥制成。
6.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（3）所述的水溶性肥料由步骤（2）所述滤液经浓缩、干燥制成。
7.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（3）所述的水溶性肥料由步骤（2）所述滤液经浓缩制得液态水溶性肥料。
8.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（2）所述滤饼用于生产农业肥料。
9.根据权利要求5-7任一项所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：向所得水溶性肥料中加入钾盐、植物所需的中量元素和微量元素混合后制成大量元素水溶性肥料。
10.根据权利要求1所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：步骤（2）中所得滤饼再浆、同时加入硫酸钾或氯化钾（钾盐）生产农用型复合肥。
11.根据权利要求4所述的一种含铝废酸综合利用的方法，其特征在于：所述中和料浆熟化时间为0.5-10小时。
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