CN114751439B - 一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；(4)混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，聚合反应后得到聚合氯化铝。本发明提供的方法实现了铝灰的无害化处置，充分利用了铝灰中的铝资源，无需额外添加工业原料作为调整剂，降低了生产成本和工业化运行难度。

Description

一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，涉及一种制备聚合氯化铝的方法，尤其涉及一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法。

背景技术

铝灰是电解铝、铝加工和铝再生行业产生的工业废物，在潮湿空气或经雨淋产生刺激性氨气，污染大气。同时可溶性氟盐溶出，进入地下水和土壤中造成水土污染。我国是氧化铝生产大国，氧化铝产量占全世界的50％以上，因电解氧化铝及铝加工而产生的铝灰超过400万吨/年。铝灰经炒灰回收金属铝后，产生的二次铝灰大多直接排放，资源化利用率极低。二次铝灰因含有氮化铝和氟化物被定为危险废物，但二次铝灰中含有丰富的氧化铝、氧化镁、氧化硅等资源，特别是二次铝灰中氧化铝的含量高达60％，直接排放不仅造成环境污染，更会造成严重的资源浪费。

聚合氯化铝是一种高效无机高分子絮凝剂，具有净化效率高、混凝能力强、适应力强等优点，比传统絮凝剂用量节省1/3-1/2，成本节约40％以上。目前，污水处理行业所用的净水剂主要为聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合氯化铝铁，其中聚合氯化铝市场份额占70％左右。传统行业制备聚合氯化铝以低品位的铝矾土为铝源与盐酸反应，以铝酸钙为调整剂，一步法制备聚合氯化铝。随着国家对原生矿产开采的限制越来越严，以铝灰为原料生产聚合氯化铝，不仅解决了原料短缺问题，还实现了危险废物的资源化利用，同时解决了铝灰污染环境的问题。

CN 110040755A公开了一种利用铝灰制备聚合氯化铝联产氟化钙的方法，所述方法将铝灰经催化水解、过滤、洗涤得到滤液和滤饼，滤液经多次循环得到富氟溶液；滤饼经酸解、过滤和洗涤得到富铝溶液、水洗液和酸解渣；富氟溶液经沉淀、过滤制得氟化钙和脱硝用氨水；酸解所得富铝溶液经聚合调控制备聚合氯化铝净水剂，酸解渣经干燥、烧结制备耐火材料。所述发明虽然以铝灰为原料制备了合格的聚合氯化铝产品，解决了铝灰的污染问题，并实现了其资源化利用，但是制备聚合氯化铝需要额外添加工业原料铝酸钙调整盐基度。

CN 102674422A公开了一种利用铝灰制备絮凝剂液体聚合氯化铝的方法，所述方法将铝灰和水混合浸泡后，抽取上清液，底层浆料与盐酸反应，再分别以氧化钙、铝屑和铝酸钙为原料制备聚合氯化铝。所述发明虽然制备了聚合氯化铝产品，但是水浸泡铝灰无法实现氮化铝的高效脱除，且浆料中杂质夹杂严重，导致聚合氯化铝产品的品质较差，而且需要额外添加调整剂，造成了生产成本增加。

CN 110902706A公开了一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法首先将铝灰与焦炭混合制备成球团，加入氯气进行氯化反应得到气相产物氯化铝，氯化铝降温与水混合，利用氨气调整pH在熟化、干燥后得到聚合氯化铝。所述发明虽然制备了聚合氯化铝，但是以铝灰和氯气为原料，成本高，危险性大，工业化运行困难。

CN 109647853A公开了一种铝灰无害化资源化综合处理系统及其处理方法，所述处理方法是通过金属提取系统回收大块金属铝、铝颗粒，然后将得到的二次铝灰经脱氮、固氟得到氧化铝、电解质和工业盐等。所述发明仅仅实现了铝灰的无害化处置，并未实现铝灰的资源化利用，得到的氧化铝、电解质和工业盐纯度低，实现工业化运行难度大。

由此可见，如何提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，实现铝灰的无害化处置，充分利用铝灰中的铝资源，无需额外添加工业原料作为调整剂，降低生产成本和工业化运行难度，成为了本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法实现了铝灰的无害化处置，充分利用了铝灰中的铝资源，无需额外添加工业原料作为调整剂，降低了生产成本和工业化运行难度。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；

(4)混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，聚合反应后得到聚合氯化铝。

本发明以铝灰为原料，依次进行干法筛分、超声洗涤、湿法筛分、固液分离、水解、酸解与聚合反应，无需额外添加工业原料为调整剂，充分利用了铝灰中的铝资源，制备了氧化铝含量大于11％且性能优异的聚合氯化铝产品。此外，本发明各工段产生的物料均得到了合理利用，无二次固废和废液排放，不仅解决了铝灰污染环境的问题，还实现了铝灰全量化、资源化利用，环境和经济效益突出。

优选地，步骤(1)所述铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰。

本发明中，铝灰来源广泛，以铝灰为原料生产聚合氯化铝，不仅解决了原料短缺问题，还实现了危险废物的资源化利用，同时解决了铝灰污染环境的问题。

优选地，步骤(1)所述干法筛分的筛分孔径为0.8-1.2mm，例如可以是0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm或1.2mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，以干法筛分的筛分孔径划分第一粗颗粒与第一细颗粒，所述第一粗颗粒与第一细颗粒的具体平均粒径由干法筛分的具体筛分孔径所决定，故在此不对第一粗颗粒与第一细颗粒的平均粒径做具体限定。

优选地，步骤(2)所述超声洗涤的液固比为2-5mL/g，例如可以是2mL/g、2.5mL/g、3mL/g、3.5mL/g、4mL/g、4.5mL/g或5mL/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，步骤(2)所述超声洗涤可剥离第一粗颗粒空隙中的细颗粒杂质或进一步破碎第一粗颗粒，使杂质进入渣料中进而通过水解实现除杂，进一步降低了第二粗颗粒的杂质含量，从而使得所制备的聚合氯化铝纯度更高。

优选地，步骤(2)所述超声洗涤的超声频率为20-100Hz，例如可以是20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、70Hz、80Hz、90Hz或100Hz，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，步骤(2)所述超声洗涤的超声频率需保持在合理的范围内。当超声频率低于20Hz时，第一粗颗粒空隙中的细颗粒杂质无法充分剥离，降低了聚合氯化铝的纯度；当超声频率高于100Hz时，电力消耗较严重，不利于节约生产成本。

优选地，步骤(2)所述超声洗涤的温度为60-90℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃或90℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述超声洗涤的时间为1-5h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(2)所述湿法筛分的筛分孔径为0.2-0.8mm，例如可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，步骤(2)所述湿法筛分将经过超声洗涤后的第一粗颗粒浆料筛分为第二粗颗粒与细颗粒浆料，其中第二粗颗粒与细颗粒的具体平均粒径由湿法筛分的具体筛分孔径所决定，故在此不对第二粗颗粒与细颗粒的平均粒径做具体限定。

优选地，步骤(2)所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料。

本发明中，步骤(2)所述固液分离可以在压滤机中进行。

优选地，所述过滤得到的滤液回用于超声洗涤。

本发明中，所述滤液回用于超声洗涤作为洗涤液，节约了水资源，降低了加工成本。

优选地，所述滤液回用于超声洗涤的回用次数为8-12次，例如可以是8次、9次、10次、11次或12次。

本发明中，步骤(3)所述水解与酸解的处理过程为常规的技术手段，只要能实现对第一细颗粒与渣料的混合物进行水解与酸解，并得到酸解滤液与酸解渣料即可，故在此不做具体限定，例如可以采用CN 110040755A公开的处理方法，并且在水解过程中产生的氨气可用于制备氨水，产生的滤液经沉淀可制备氟化钙，酸解过程中产生的酸解渣料可用于制备耐火材料。

优选地，步骤(4)所述混合的液固比为10-20mL/g，例如可以是10mL/g、11mL/g、12mL/g、13mL/g、14mL/g、15mL/g、16mL/g、17mL/g、18mL/g、19mL/g或20mL/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，步骤(4)将步骤(2)所得第二粗颗粒作为制备聚合氯化铝的调整剂，一方面避免了酸解过程中粗颗粒含有的大量金属铝和高浓度盐酸反应不易控制的风险，另一方面节省了额外添加工业原料级调整剂的成本。

优选地，步骤(4)所述聚合反应的温度为70-90℃，例如可以是70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，步骤(4)所述聚合反应的温度需保持在合理范围内。当温度低于70℃时，聚合反应无法充分且有效进行，降低了聚合氯化铝的产率；当温度高于90℃时，反应速率较难控制，且容易造成资源浪费。

优选地，步骤(4)所述聚合反应的时间为1-5h，例如可以是1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝灰进行孔径为0.8-1.2mm的干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为2-5mL/g，超声频率为20-100Hz，温度为60-90℃，时间为1-5h；所述湿法筛分的筛分孔径为0.2-0.8mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为8-12次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；

(4)按照液固比为10-20mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在70-90℃下进行1-5h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明以铝灰为原料，依次进行干法筛分、超声洗涤、湿法筛分、固液分离、水解、酸解与聚合反应，制得的聚合氯化铝中氧化铝含量达到11％以上，盐基度达到35％以上，氟含量最高仅有16ppm，氨氮含量最高仅有280ppm；

(2)本发明将铝灰中的粗颗粒与细颗粒单独筛分出来，其中的粗颗粒经超声除杂，用作后续制备聚合氯化铝的调整剂，一方面避免了酸解过程中粗颗粒含有的大量金属铝和高浓度盐酸反应不易控制的风险，另一方面节省了额外添加工业原料级调整剂的成本；

(3)本发明充分利用了铝灰中的铝资源，各工段产生的物料均进行了合理利用，无二次固废和废液排放，不仅解决了铝灰污染环境的问题，还实现了铝灰全量化、资源化利用，环境和经济效益突出，市场前景广阔。

附图说明

图1是本发明提供的利用铝灰制备聚合氯化铝的方法流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为1mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝电解行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为4mL/g，超声频率为60Hz，温度为75℃，时间为3h；所述湿法筛分所用的筛网孔径为0.5mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为10次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(4)按照液固比为15mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在80℃下进行3h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例2

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为0.9mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝再生行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为3mL/g，超声频率为40Hz，温度为85℃，时间为4h；所述湿法筛分所用的筛网孔径为0.4mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为9次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(4)按照液固比为12mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在75℃下进行4h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例3

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为1.1mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝加工行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为4mL/g，超声频率为80Hz，温度为65℃，时间为2h；所述湿法筛分所用的筛网孔径为0.6mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为11次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(4)按照液固比为18mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在85℃下进行2h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例4

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为0.8mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝电解行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为2mL/g，超声频率为20Hz，温度为90℃，时间为1h；所述湿法筛分所用的筛网孔径为0.2mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为8次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(4)按照液固比为10mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在70℃下进行5h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例5

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为1.2mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝加工行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为5mL/g，超声频率为100Hz，温度为60℃，时间为5h；所述湿法筛分所用的筛网孔径为0.8mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为12次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(4)按照液固比为20mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在90℃下进行1h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例6

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法中除了将步骤(2)所述超声洗涤的超声频率改为10Hz，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例7

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法中除了将步骤(4)所述聚合反应的温度改为60℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

实施例8

本实施例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法中除了将步骤(4)所述聚合反应的温度改为100℃，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。

本实施例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

对比例1

本对比例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)利用孔径为1mm的筛网将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰为铝电解行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一细颗粒进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；所述水解与酸解采用CN 110040755A中实施例1公开的催化水解-酸解的工艺处理条件；

(3)按照液固比为15mL/g混合步骤(1)所得第一粗颗粒与步骤(2)所得酸解滤液，在80℃下进行3h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

本对比例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

对比例2

本对比例提供一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，所述方法采用CN102674422A中实施例1公开的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

(1)将铝灰与水按体积比1:3进行混合搅拌均匀，浸泡8h；

(2)抽取上层液体至沉淀池，处理后回用，将剩下的经水洗后的铝灰用泵抽取至反应釜中；

(3)按体积比铝灰:盐酸:水为1:2.5:3向水洗后的铝灰中加入盐酸和水，搅拌均匀形成混合液；

(4)将反应釜温度设置为85℃，反应2.5h；

(5)反应过程中产生的气体采用吸收塔进行喷淋吸收，喷淋液采用清水，吸收液回流至反应釜中继续反应；

(6)将反应后的混合液采用板框式压滤机进行固液分离，废渣风干后可作为水泥生产添加料或制砖原料；

(7)抽取分离出的液体至调节池，投加调节剂调节液体氧化铝含量及盐基度，采用生石灰，液体:生石灰投加体积比为1:0.062；

(8)将经调节后的溶液置于塑料容器中静置，温度控制在50℃，熟化时间为72h，即得絮凝剂液体聚合氯化铝成品。

本对比例所得聚合氯化铝中氧化铝含量、盐基度、氟含量及氨氮含量见表1。

表1

其中，氧化铝含量和盐基度均按照GB/T22627-2014中的方法进行测试；氟含量按照GB/T7484-87中的氟电极法进行测试；氨氮含量利用501型氨气敏电极进行测试。

由表1可知，实施例1-8以铝灰为原料，依次进行干法筛分、超声洗涤、湿法筛分、固液分离、水解、酸解与聚合反应，制得的聚合氯化铝中氧化铝含量达到11％以上，盐基度达到35％以上，氟含量最高仅有16ppm，氨氮含量最高仅有280ppm；相较于实施例1，对比例1由于未进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，所得聚合氯化铝中氧化铝含量降低至仅有8wt％，盐基度下降至28％，且氟含量与氨氮含量均有所上升；对比例2未进行铝灰的筛分，且采用生石灰作为调整剂，无法充分利用铝灰中的铝资源，提升了生产成本。

由此可见，本发明以铝灰为原料，依次进行干法筛分、超声洗涤、湿法筛分、固液分离、水解、酸解与聚合反应，制得的聚合氯化铝中氧化铝含量达到11％以上，盐基度达到35％以上，氟含量最高仅有16ppm，氨氮含量最高仅有280ppm；本发明将铝灰中的粗颗粒与细颗粒单独筛分出来，其中的粗颗粒经超声除杂，用作后续制备聚合氯化铝的调整剂，一方面避免了酸解过程中粗颗粒含有的大量金属铝和高浓度盐酸反应不易控制的风险，另一方面节省了额外添加工业原料级调整剂的成本；此外，本发明充分利用了铝灰中的铝资源，各工段产生的物料均进行了合理利用，无二次固废和废液排放，不仅解决了铝灰污染环境的问题，还实现了铝灰全量化、资源化利用，环境和经济效益突出，市场前景广阔。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (13)

1.一种利用铝灰制备聚合氯化铝的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝灰进行干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的超声频率为20-100Hz；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液；

(4)混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在70-90℃下进行聚合反应后得到聚合氯化铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干法筛分的筛分孔径为0.8-1.2mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述超声洗涤的液固比为2-5mL/g。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述超声洗涤的温度为60-90℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述超声洗涤的时间为1-5h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述湿法筛分的筛分孔径为0.2-0.8mm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过滤得到的滤液回用于超声洗涤。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述滤液回用于超声洗涤的回用次数为8-12次。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述混合的液固比为10-20mL/g。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述聚合反应的时间为1-5h。

13.根据权利要求1-12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝灰进行孔径为0.8-1.2mm的干法筛分，得到第一粗颗粒与第一细颗粒；所述铝灰包括铝电解、铝再生或铝加工中的任意一种行业产生的二次铝灰；

(2)将步骤(1)所得第一粗颗粒依次进行超声洗涤、湿法筛分与固液分离，得到第二粗颗粒与渣料；所述超声洗涤的液固比为2-5mL/g，超声频率为20-100Hz，温度为60-90℃，时间为1-5h；所述湿法筛分的筛分孔径为0.2-0.8mm；所述固液分离为过滤所述湿法筛分得到的细颗粒浆料，并将过滤得到的滤液回用于超声洗涤，且回用次数为8-12次；

(3)混合步骤(1)所得第一细颗粒与步骤(2)所得渣料，依次进行水解与酸解，得到酸解滤液与酸解渣料；

(4)按照液固比为10-20mL/g混合步骤(2)所得第二粗颗粒与步骤(3)所得酸解滤液，在70-90℃下进行1-5h的聚合反应后得到聚合氯化铝。

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