[發(fā)明專利]一種利用二次鋁灰制備磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210008273.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114229978B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃濤;宋東平;周璐璐;徐嬌嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F1/52
• 分類號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發(fā)明公開了利用二次鋁灰制備磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑的方法，取磷酸鈉、氧化鈣、鋁灰混合，得到磷鈣摻鋁灰混合物；將氯化鎂水溶液和磷鈣摻鋁灰混合物混合，密封攪拌得到固氟氨混合漿；將鹽酸水溶液與固氟氨混合漿混合，密封加熱攪拌得酸浸混合漿；向酸浸混合漿中加入鋁酸鈣，混合，攪拌陳化，滾筒烘干磨粉，得到磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑。本發(fā)明還公開了磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑及其應(yīng)用，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)二次鋁灰的高效利用，處置鋁灰過程無需額外脫氮與脫鹽步驟，可實(shí)現(xiàn)鋁灰中各成分的充分利用。本發(fā)明制備的磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑相比傳統(tǒng)聚合氯化鋁具有更高的吸附性，最高可吸附346.73mg/gCOD和52.24mg/L鉛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于危險(xiǎn)廢棄物資源化利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用二次鋁灰制備磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑的方法。

背景技術(shù)

每生產(chǎn)、加工1噸鋁產(chǎn)品(涉及電解、熔煉、金屬加工、回收等過程)便會(huì)產(chǎn)生180～290kg的鋁灰?；诮饘黉X含量，鋁灰又被分為一次鋁灰和二次鋁灰。一次鋁灰(俗稱白灰)中主要含有金屬鋁和氧化鋁，其金屬鋁含量高且具有回收價(jià)值。行業(yè)中主要通過破碎、研磨、過篩方式回收一次鋁灰中的金屬鋁粒屑。二次鋁灰(俗稱黑灰)，由一次鋁灰回收鋁或鋁合金精煉過程產(chǎn)生。二次鋁灰主要含有氧化鋁、硅氧化物、鹽熔劑等物質(zhì)，主要物相包括Al₂O₃、Al、MgAl₂O₄、AlN、NaCl、Al(OH)₃、CaF₂等，具有反應(yīng)性和毒性，對(duì)生態(tài)環(huán)境易帶來不利影響。二次鋁灰中AlN易與水反應(yīng)生成氫氧化鋁并釋放氨氣，同時(shí)鋁灰中NaCl和CaF₂的存在限制了鋁灰在水泥建材及其它資源化行業(yè)的大量使用。污水處理工藝離不開絮凝劑的大量使用，而聚合氯化鋁(PAC)是最常見的一種絮凝劑。目前，PAC制備工藝成熟，所涉及鋁源材料主要包括氫氧化鋁、氯化鋁、鋁酸鈣等。近兩年出現(xiàn)的以鋁灰為原料制備PAC的工藝僅是將鋁源材料加以替換并輔以傳統(tǒng)酸浸方法，制備過程需要考慮處理AlN反應(yīng)釋放氨問題，同時(shí)所制備的PAC產(chǎn)品銨根離子、游離態(tài)氟、游離態(tài)氯及其它有害雜質(zhì)含量高，PAC產(chǎn)品性能差。這些問題無疑限制了鋁灰在絮凝劑資源化領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明結(jié)合上述問題，提出利用鋁灰制備聚合氯化鋁系列產(chǎn)品的新方法，為鋁灰在絮凝劑資源化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)借鑒與參考。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種利用二次鋁灰制備磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑的方法。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供了一種磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑及其應(yīng)用，其最高可吸附346.73mg/gCOD和52.24mg/L鉛。

技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用二次鋁灰制備磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑的方法，包括以下步驟：

1)稱取磷酸鈉、氧化鈣、鋁灰混合，得到磷鈣摻鋁灰混合物；

2)將氯化鎂水溶液和磷鈣摻鋁灰混合物混合，密封條件下攪拌1～4小時(shí)，得到固氟氨混合漿；

3)將鹽酸水溶液與固氟氨混合漿混合，密封加熱條件下攪拌1～4小時(shí)，得到酸浸混合漿；

4)向酸浸混合漿中加入鋁酸鈣，混合，攪拌陳化2～6小時(shí)，滾筒烘干磨粉，得到磷、鎂摻聚合氯化鋁絮凝劑。

其中，步驟1)中，所述磷酸鈉、氧化鈣、鋁灰的質(zhì)量比7.5～17.5∶2.5～7.5∶100。

其中，步驟2)中，所述氯化鎂水溶液濃度為0.025～0.075g/mL。

其中，步驟2)中，所述氯化鎂水溶液和磷鈣摻鋁灰混合物液固比為0.5～2.5∶1mL/g。

其中，步驟3)中，所述鹽酸水溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～30％。