[發明專利]一種硅鋁渣制備聚硅酸鋁絮凝劑的方法

有效

• 申請號: 201611025620.6
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106745582B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 蘇毅;孫成;鄭峰偉;李國斌;羅康碧;李滬萍;胡亮;梅毅
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01B33/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種硅鋁渣制備聚硅酸鋁絮凝劑的方法，該方法采用微波活化、高溫煅燒硅鋁渣，經酸溶液浸取得到含鋁的水溶液；酸溶液浸取分離的固體物料經堿溶液溶解、分離，堿浸出液通入CO₂氣體碳化，然后經分離、洗滌得到水合硅酸；酸溶液浸取得到含鋁水溶液與水合硅酸混合，并加鋁源調節混合體系Al/Si摩爾比，經聚合、陳化得到聚硅酸鋁絮凝劑；本發明方法工藝設備簡單，操作容易、安全，是一種利用工業廢棄物生產具有較廣應用范圍的水處理劑的資源有效利用的工藝技術路線，可達到二次資源綜合利用，實現循環經濟、節能減排目的。

技術領域

本發明屬于化工行業中固體廢棄物利用領域，具體涉及工業水處理劑生產過程中產生的工業廢渣的二次利用方法，更具體的說是涉及一種硅鋁渣制備聚硅酸鋁絮凝劑的方法。

背景技術

聚硅酸鋁鹽是一類新型無機高分子絮凝劑，是在活化硅酸(即聚硅酸)及鋁鹽絮凝劑的基礎上發展起來的聚硅酸與鋁鹽的復合產物，它同時具有電中和作用及吸附架橋作用。該類絮凝劑的開發研制在國外始于80年代末期, 國內則始于90年代初期, 由于該類絮凝劑具有混凝效果好,價格便宜,處理后水中的殘鋁量低等優點, 其處理效果優于單一絮凝劑，成了國內外無機混凝劑研究的一個重要方向。國內外制備聚硅酸鋁鹽絮凝劑的方法主要分為三種: (1)以礦石、廢礦渣、粉煤灰等作原料進行研制；(2)將鋁鹽引入到聚硅酸溶液中進行研制；(3)用硅酸鈉、鋁酸鈉和硫酸鋁等作原料在高剪切工藝條件下進行研制。

硅鋁渣是水處理生產企業，采用低品位鋁土礦，經常溫加壓浸出，制取聚合硫酸鋁、氯化鋁等水處理劑時，分離產生的工業廢渣，外觀為灰白色，該廢渣的主要成分為SiO₂和鋁，其中SiO₂含量80～85%，Al₂O₃含量14～18%，SiO₂和Al₂O₃占95%以上。硅鋁渣作為水處理生產企業產生的廢渣，目前主要采用露天堆放處理，由于渣中含有大量的硅、鋁等有價元素及其它一些有害元素，堆放處理不僅浪費資源，而且會占用土地、污染環境，影響生態平衡，具有極大的潛在危害性。

本發明的目的就是開發一種硅鋁渣的處理方法，通過該方法提取硅鋁渣中的有價元素硅和鋁，制備具有較大應用范圍的聚硅酸鋁絮凝劑，為硅鋁渣的開發利用提供一條有效的途徑，減少硅鋁渣對環境的危害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅鋁渣的利用方法，該方法通過處理工業廢渣，利用渣中含有的有價元素，生產具有較廣應用范圍的水處理劑，可達到二次資源回收利用，實現循環經濟、節能減排目的。

本發明提供一種硅鋁渣制備聚硅酸鋁絮凝劑的方法，采用下列步驟來實現：

A、將硅鋁渣盛于陶瓷器皿中并置于微波爐中于300W～500W功率條件下處理5～10min，然后放置于高溫爐中，在500℃～700℃的溫度下煅燒1～2小時，冷卻至室溫后研磨至物料全部通過120目篩；

B、根據步驟A的硅鋁渣質量，按液相∶硅鋁渣液固質量比為4～6∶1的比例，取質量濃度為4～6%的酸溶液加入到反應器中并升溫至70～90℃，在攪拌條件下加入步驟A得到的研磨后的物料，在400～500rpm的攪拌條件下浸取2～3小時，經分離得到浸出液和浸出渣；

C、根據步驟A的硅鋁渣質量，按液相∶硅鋁渣液固質量比為8～10∶1的比例，取質量濃度為12～15%的堿溶液加入到反應器中, 并升溫至80～90℃，在攪拌條件下加入步驟B分離得到的浸出渣，在400～500rpm的攪拌條件下浸取3～5小時，經分離得到堿性浸出液和堿性浸出渣；