CN113044867A - 利用回收废物生产硫酸铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用回收废物生产硫酸铝的方法,其包括下列步骤:a).配料反应:在反应槽内混合含铝污泥与含铝废液,并输入150~250℃的蒸气,反应形成氢氧化铝;b).第一阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在70‑90℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝;c).第二阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在90‑120℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应完成后比重在1.27‑1.32;以及d).过滤:进行固液分离,分离出硫酸铝溶液与污泥;藉此,用以提供一种回收废物制造硫酸铝的方法,而具有处理废物且资源回收再利用的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用回收废物生产硫酸铝的方法,特别涉及一种先将含铝污泥与含铝废液混合反应形成氢氧化铝,再混合含硫酸废液,并在适当的pH值与温度的条件下,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝的方法。
背景技术
目前,铝挤型产品的制造过程是将铝锭及合金金属经熔解、浇注、铸造、中和切削及碱洗等程序;其中,污水程序产生含铝污泥,碱洗程序产生含铝废液(pH值大(等)于12.5),清洗或蚀刻程序产生含硫酸废液(pH值小(等)于2)。然而,由于前述的废物若施以适当的处理,不但可避免造成环境的污染,尚具有资源回收再利用的价值。
目前国内外尚未对前述的废物有较妥善的处理程序,这种废物遇雨水会形成泥状并发生氨臭无法加以利用,任其弃置则严重影响环境,形成社会的负担;由于民众的环保意识日益高涨,各国政府也十分重视环境保护,铝渣的废物资源化再利用成为各家厂商所极力努力的目标。
发明内容
本发明的主要目的,是提供一种利用回收废物生产硫酸铝的方法,而具有处理废物且资源回收再利用的功效。
为达上述功效,本发明采用了以下技术手段:
本发明的一种利用回收废物生产硫酸铝的方法,包括下列步骤:
a).配料反应:在反应槽内混合含铝污泥与含铝废液,并输入150~250℃的蒸气,反应形成氢氧化铝,反应式:Al3++3OH-→Al(OH);
b).第一阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在70-90℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应式:2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O;
c).第二阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在90-120℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应完成后比重在1.27-1.32;以及
d).过滤:进行固液分离,分离出硫酸铝溶液与污泥。
其中,优选的,步骤b)与步骤c)控制在低pH值的条件下进行反应,其中,pH值为3-5的条件下进行反应为佳;
其中,优选的,步骤b)与步骤c)还添加质量浓度为50-90%的硫酸控制反应温度;
其中,优选的,步骤a)还添加过量铝原料进行反应,其中,添加的过量铝原料为铝锭或氢氧化铝;
其中,优选的,步骤d)以板压过滤机进行固液分离,步骤a)、步骤b)与步骤c)使用的反应炉为槽型反应槽;
其中,优选的,步骤b)与步骤所产生的硫酸液滴蒸气,经过一洗涤塔处理,而处理后的洗涤塔废水则可作为步骤a)的添加配料。
藉此,先将含铝污泥与含铝废液混合反应形成氢氧化铝,再混合含硫酸废液,并在适当的pH值与温度的条件下,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,而硫酸铝产品可提供废水处理混凝程序的混凝药剂使用,不但处理了多种废物且回收了可再利用的资源。
附图说明
图1是本发明回收废物生产硫酸铝的生产装置示意图;
图2是本发明回收废物生产硫酸铝的流程图;
图3是本发明使用的反应槽示意图;
图4是本发明使用的过滤机示意图;
图5是本发明使用的洗涤塔示意图。
符号说明:
10 槽型反应槽
11 含铝污泥输送带
12 含铝废液输入管
13 蒸气输入管
14 含硫酸废液输入管
15 硫酸输入管
20 板压过滤机
21 机体
22 压板
30 洗涤塔
40 硫酸铝溶液
50 污泥
具体实施方式
为充分了解本发明,兹藉由下述具体的实施例,并配合所附的图式,对本发明做一详细说明。本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的目的、特征及功效。须注意的是,本发明可通过其他不同的具体实施例加以实施或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点,在不悖离本发明的精神下进行各种变更。另外,本发明所附的图式仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。
首先,请参阅图1、图2所示,本发明利用回收废物生产硫酸铝的方法包括下列步骤:
a).配料反应:在一反应槽内混合含铝污泥与含铝废液,本实施例中该反应槽可为槽型反应槽10(stirred tank reactor,或称釜式反应器),并输入150~250℃的蒸气,反应形成氢氧化铝,反应式:Al3++3OH-→Al(OH)3,且为了确保具有足够的铝原料参与反应,可进一步添加过量铝原料进行反应,而添加的铝原料为铝锭或氢氧化铝;本实施例中,含铝废液pH值大(等)于12.5,此外尚可于反应槽10添加:水/氢氧化铝、洗涤塔废水及清洗废水进行反应;
b).第一阶段反应:在反应槽10内混合含硫酸废液,反应温度控制在70-90℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应式:
2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O,并利用铝于低pH值具有高溶解度的特性,而将pH值控制在3-5的低pH值条件下进行反应,另可进一步添加质量浓度为50-90%的硫酸控制反应温度;
c).第二阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在90-120℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应完成后比重在1.27-1.32,并利用铝于低pH值具有高溶解度的特性,而将pH值控制在3-5的低pH值条件下进行反应,另可进一步添加质量浓度为50-90%的硫酸控制反应温度;本实施例中,该反应槽10于步骤b)与步骤c)所产生的硫酸液滴蒸气,可经过一洗涤塔30处理,而处理后的洗涤塔废水则可作为步骤a)的添加配料;以及
d).以板压过滤机20进行固液分离,分离出硫酸铝溶液40与污泥50。
承上,另外本发明上揭步骤a)含铝废液的部分,首先进厂后先行过滤,能以板压过滤机进行液体、固体分离。液体为低浓度液碱,可以做为废水调整pH。此外,固体铝渣为氧化铝,可投入反应槽进行反应,为硫酸铝原料。
接着,请参阅图3图5所示,本发明使用的设备包括有:一槽型反应槽10,具有一含铝污泥输送带11、一含铝废液输入管12、一蒸气输入管13、一含硫酸废液输入管14与一硫酸输入管15,而由该含铝污泥送带管11输入含铝污泥,且由该含铝废液输入管12输入含铝废液,并由该蒸气输入管13输入150~250℃的蒸气,先让含铝污泥与含铝废液于槽内混合反应形成氢氧化铝,再由该含硫酸废液输入管14输入含硫酸废液,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,另可由该硫酸输入管15输入质量浓度为50-90%的硫酸调控该槽型反应槽10内的pH值与温度;一板压过滤机20,以其机体21上的多数压板22将经过该槽型反应槽10反应后的产物进行固液分离,分离出硫酸铝溶液40与污泥50;以及一洗涤塔30,处理该槽型反应槽10所产生的硫酸液滴蒸气,而处理后的洗涤塔废水则送回该槽型反应槽10再反应。
基于如是的方法,本发明先将含铝污泥与含铝废液,混合反应形成氢氧化铝,再混合含硫酸废液,并在适当的pH值与温度的条件下,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,而硫酸铝产品可提供废水处理混凝程序的混凝药剂使用,不但处理了多种废物且回收了可再利用的资源,而具有处理废物且资源回收再利用的功效。
上述所揭露的图式、说明,仅为本发明的较佳实施例,本领域技术人员依本案精神范畴所作的修饰或等效变化,仍应包括在本案申请专利范围内。
Claims (9)
1.一种利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,包括下列步骤:
a).配料反应:在反应槽内混合含铝污泥与含铝废液,并输入150~250℃的蒸气,反应形成氢氧化铝,反应式:Al3++3OH-→Al(OH);
b).第一阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在70-90℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应式:2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2O;
c).第二阶段反应:在反应槽内混合含硫酸废液,反应温度控制在90-120℃,让氢氧化铝与硫酸反应形成硫酸铝,反应完成后比重在1.27-1.32;以及
d).过滤:进行固液分离,分离出硫酸铝溶液与污泥。
2.如权利要求1所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤b)与步骤c)控制在低pH值的条件下进行反应。
3.如权利要求2所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤b)与步骤c)控制在pH值为3-5的条件下进行反应。
4.如权利要求2所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤b)与步骤c)还添加质量浓度为50-90%的硫酸控制反应温度。
5.如权利要求1至4任一项所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其中,步骤a)还添加过量铝原料进行反应。
6.如权利要求5所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤a)添加的过量铝原料为铝锭或氢氧化铝。
7.如权利要求5所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤d)以板压过滤机进行固液分离。
8.如权利要求5所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤a)、步骤b)与步骤c)使用的反应炉为槽型反应槽。
9.如权利要求5所述的利用回收废物生产硫酸铝的方法,其特征在于,步骤b)与步骤c)所产生的硫酸液滴蒸气,可经过一洗涤塔处理,而处理后的洗涤塔废水则可作为步骤a)的添加配料。
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