[發明專利]聚合氯化鋁反應殘渣的利用方法

有效

• 申請號: 201010245490.3
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN101905898A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 趙志萍;王桂玉;王振宇
• 申請（專利權）人: 常州友邦凈水材料有限公司
• 主分類號: C01F7/56
• 分類號: C01F7/56;B09B3/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種化工廢棄物的處理技術，尤其是一種聚合氯化鋁反應殘渣的處理利用方法。

背景技術

目前，我國聚合氯化鋁生產廠家多采用鋁酸鈣酸溶一步法或鋁酸鈣和鋁礬土酸溶二步法生產聚合氯化鋁，由于鋁酸鈣粉和鋁礬土本身的成分特點和工藝條件的不同，最終反應液中會含有一定量的水不溶物殘渣，需要通過自然沉降，或添加沉降劑加速沉降，或壓濾設備壓濾去除，最終殘渣的常規處理方案為：作為固體廢棄物并支付一定處理費用后交由相關環保單位處理。對于一個年產50000噸液體聚合氯化鋁的中小規模生產廠家而言，按照每生產1噸液體聚合氯化鋁產生8％水不溶物的平均水平計算，每年會產生固體殘渣4000噸。產生的固體殘渣因需繳納一定的處理費用，不僅提高了生產成本，而且污染了環境。目前，全國聚合氯化鋁的生產廠家有300多家，產品質量和市場價格的競爭日益激烈，如何在保證或提高產品質量的同時降低生產成本，以使產品在市場競爭中掌握主動權，是值得企業不懈探索的課題。隨著國家對環境保護的日益重視，走清潔生產之路，發展循環經濟才是企業可持續發展的必由之路。

通過對殘渣的檢測發現：反應殘渣中酸溶鋁的含量為8％～20％左右。分析其原因主要有以下兩點：(1)殘渣中攜帶有少量聚合氯化鋁；(2)生產工藝條件的限制導致鋁酸鈣粉中部分鋁未被完全溶解出來，如反應溫度、反應時間等反應條件，產品泥水分離效果、產品水不溶物含量等產品質量要求限制了鋁酸鈣粉中鋁的溶出率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服目前聚合氯化鋁生產中產生的反應殘渣處理方法的缺陷，提供一種資源化、清潔化利用反應殘渣的技術。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：采用無機混合酸處理反應殘渣，溶出反應殘渣中的酸溶鋁，生成含鋁酸液回用到聚合氯化鋁生產中，殘余反應殘渣轉至磚廠制磚。

具體包括以下步驟：

(1)將4％～20％(以HCl質量分數計)無機混合酸與反應殘渣按質量比1∶6～1∶2投入反應設備中混合均勻，并在50-110℃下攪拌反應0.5-2小時；

(2)將反應液打入沉淀池中沉淀0.5-2小時或直接通過壓濾設備實行固液分離，即得到鋁酸清液和殘余固體殘渣。

本發明中所述的無機混合酸以鹽酸為主要成分，以硫酸、磷酸為助溶劑，鹽酸與硫酸、磷酸其中的一種或兩種的質量比為40∶1～10∶1。

本發明中所述的產生的鋁酸液可用于生產工業級聚合氯化鋁的原料；剩余的固體殘渣可以轉至磚廠制磚。

本發明的有益效果是：本發明從對環境有污染的固體廢物中提取出有效成分回用到聚合氯化鋁生產中，變殘渣為可利用的再生資源；酸處理過的剩余殘渣量為反應前殘渣量的70％-90％，成功實現了殘渣減量化；酸處理過的泥渣具有很好的沉降性能，靜置0.5～2小時后水不溶物即能達到很好的沉降效果；酸處理后的泥渣具有良好的壓濾性能，壓濾后泥渣干燥，便于運輸和利用；反應生成的含鋁酸液顏色為淡黃色或亮黃色，澄清透明，鋁含量為1.1％～5.5％，酸度為2％～15％，可以作為生產聚合氯化鋁優良的酸料和鋁料；該方法降低了生產中鋁酸鈣粉和鋁礬土的使用量，削減了生產成本，同時也減少了產品中水不溶物的含量，提高了產品質量。

具體實施方式

實施例1

本例無機混合酸總酸度為6％(以HCl質量分數計)，由6％鹽酸、8％硫酸和5.4％磷酸混合而成，三者質量比80∶1∶1。

在5000L反應釜中加入5％混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化鋁反應殘渣600kg，在50℃左右加熱攪拌0.5小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀1小時，得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。

實施例2

本例無機混合酸總酸度為8％(以HCl質量分數計)，由8％鹽酸和10.7％硫酸混合而成，二者質量比30∶1。

在5000L反應釜中加入8％混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化鋁反應殘渣720kg，在70℃左右加熱攪拌1小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀0.5小時，得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。

實施例3

本例無機混合酸總酸度為12％(以HCl質量分數計)，由12％鹽酸、16.1％硫酸和10.7％磷酸混合而成，二者質量比80∶1∶3。

在5000L反應釜中加入12％混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化鋁反應殘渣900kg，在90℃左右加熱攪拌1.5小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀2小時，得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。

實施例4