一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固廢處置、資源再生利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋁金屬品加工酸洗過(guò)程中，夾帶大量的含鋁廢硫酸產(chǎn)生，廢液中含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸和大量的Al3+，其次為Fe3+、Fe2+、Pb2+、Ni2+等重金屬離子的存在。如何高效、合理處理含鋁廢硫酸環(huán)保工作的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。隨著人們對(duì)自身生存環(huán)境的認(rèn)知及不可再生資源的認(rèn)識(shí)，把含鋁廢硫酸重復(fù)利用處理達(dá)到清潔生存環(huán)境和資源再生利用的目的，從而產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。CN103936041A (—種含鋁廢硫酸的回收利用方法)是利用煉鋼過(guò)程中排出的廢鋼渣處理含鋁廢硫酸，回收其中的氧化鋁和氧化鐵，生產(chǎn)步驟、控制相對(duì)較多，操作具有一定的局限性。也有論文直接利用含鋁廢硫酸生產(chǎn)聚合硫酸鋁產(chǎn)品，但是廢酸原料中含有的鐵離子、重金屬離子嚴(yán)重影響最后聚合硫酸鋁產(chǎn)品的品質(zhì)及應(yīng)用范圍。
[0003]本發(fā)明目的就是通過(guò)一定條件把含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品品質(zhì)更高，擴(kuò)大了聚合硫酸鋁產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。該研宄既可解決因廢酸排放而導(dǎo)致的環(huán)境污染問(wèn)題，又達(dá)到資源回收利用的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，包括以下步驟:
[0006](I)反應(yīng)液I的制備:將含鋁廢硫酸母液加入預(yù)處理反應(yīng)釜中，攪拌，加入重金屬捕捉劑，反應(yīng)半小時(shí)，壓濾機(jī)壓濾分離得反應(yīng)液I ;
[0007](2)反應(yīng)液II的制備:將工業(yè)硫酸與鋁酸鈣粉按一定質(zhì)量比依次投入預(yù)處理反應(yīng)釜中，攪拌反應(yīng)0.5?I小時(shí)至鋁酸鈣粉全部溶解，得反應(yīng)液II ;
[0008](3)堿化聚合反應(yīng):將反應(yīng)液I和反應(yīng)液II同時(shí)投加到反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至70°C后保溫反應(yīng)，釜內(nèi)鹽基度為6%時(shí)，加入穩(wěn)定劑，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50?70°C，反應(yīng)I?3小時(shí)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。
[0009]進(jìn)一步地，步驟(I)中的含鋁廢硫酸母液，其鋁含量以三氧化二鋁計(jì)為4?8%，酸度以硫酸計(jì)為I?50%。
[0010]進(jìn)一步地，步驟(I)中重金屬捕捉劑為福美鈉，重金屬捕捉劑的添加量為含鋁廢硫酸母液的0.1 %。
[0011]進(jìn)一步地，步驟(2)中工業(yè)硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20?80%，工業(yè)硫酸與鋁酸鈣粉的質(zhì)量比為2:1?5:1。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(3)中穩(wěn)定劑為檸檬酸、酒石酸或酒石酸-酒石酸鈉，穩(wěn)定劑的添加量為含鋁廢硫酸母液的0.1%。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(3)中反應(yīng)液I和反應(yīng)液II的質(zhì)量比為3:10?3:1。
[0014]本發(fā)明生產(chǎn)的液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品為無(wú)色透明液體，其鋁含量為8.0?10 %，鹽基度為10?20 %，鐵含量〈0.01 %，產(chǎn)品不溶物〈I %。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:獲得的低鐵聚合硫酸鋁其原料易得、工藝操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全環(huán)保、產(chǎn)品不溶物含量極低，生產(chǎn)效率高；重金屬捕捉劑能夠有效去除含鋁廢硫酸中的重金屬離子、Fe2+和Fe 3+，產(chǎn)品中鐵含量極低，附加值高，可應(yīng)用于高級(jí)紙張制造、特殊要求的水處理、生產(chǎn)高檔鈦白粉及用作高級(jí)填料。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0017]實(shí)施例1
[0018]向反應(yīng)釜中投加200kg含鋁廢硫酸母液(鋁含量8%，酸度3%)和0.2kg福美鈉，開(kāi)動(dòng)攪拌，反應(yīng)半小時(shí)后進(jìn)行壓濾機(jī)壓濾分離，得反應(yīng)液I。
[0019]依次向預(yù)處理反應(yīng)釜中投加240kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.7%的工業(yè)硫酸和50kg鋁酸鈣粉(鋁含量50.03%，氧化鈣35.76%，鹽基度83.92%),攪拌反應(yīng)I小時(shí)，鋁酸鈣粉全部溶解，得反應(yīng)液II。
[0020]將反應(yīng)液I和反應(yīng)液II同時(shí)投加到反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌，升溫至70°C后保溫反應(yīng)，釜內(nèi)鹽基度為6%時(shí)，加入0.2kg檸檬酸，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50?70°C，反應(yīng)3小時(shí)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。產(chǎn)品成無(wú)色透明液體，其鋁含量為8.37%，鹽基度為16.07 %，鐵含量0.003 %，產(chǎn)品不溶物〈I %。
[0021]實(shí)施例2
[0022]向反應(yīng)釜中投加10kg含鋁廢硫酸母液(鋁含量4%，酸度9%)和0.1kg福美鈉，開(kāi)動(dòng)攪拌，反應(yīng)半小時(shí)后進(jìn)行壓濾機(jī)壓濾分離，得反應(yīng)液I。
[0023]依次向預(yù)處理反應(yīng)釜中投加105kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%的工業(yè)硫酸和31kg鋁酸鈣粉(鋁含量50.03%，氧化鈣35.76%，鹽基度83.92% )，攪拌反應(yīng)0.8小時(shí)，鋁酸鈣粉全部溶解，得反應(yīng)液II。
[0024]將反應(yīng)液I和反應(yīng)液II同時(shí)投加到反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌，升溫至70°C后保溫反應(yīng)，釜內(nèi)鹽基度為6%時(shí)，加入0.1kg酒石酸，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50?70°C，反應(yīng)2小時(shí)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。產(chǎn)品成無(wú)色透明液體，其鋁含量為8.27%，鹽基度為19.57 %，鐵含量0.007 %，產(chǎn)品不溶物〈I %。
[0025]實(shí)施例3
[0026]向反應(yīng)釜中投加300kg含鋁廢硫酸母液(鋁含量6%，酸度8%)和0.3kg福美鈉，開(kāi)動(dòng)攪拌，反應(yīng)半小時(shí)后進(jìn)行壓濾機(jī)壓濾分離，得反應(yīng)液I。
[0027]依次向預(yù)處理反應(yīng)釜中投加220kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.5%的工業(yè)硫酸和80kg鋁酸鈣粉(鋁含量50.03%，氧化鈣35.76%，鹽基度83.92%),攪拌反應(yīng)I小時(shí)，鋁酸鈣粉全部溶解，得反應(yīng)液II。
[0028]將反應(yīng)液I和反應(yīng)液II同時(shí)投加到反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌，升溫至70°C后保溫反應(yīng)，釜內(nèi)鹽基度為6%時(shí)，加入0.3kg酒石酸-酒石酸鈉，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50?70°C，反應(yīng)3小時(shí)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。產(chǎn)品成無(wú)色透明液體，其鋁含量為9.67%，鹽基度為14.25 %，鐵含量0.005 %，產(chǎn)品不溶物〈I %。
[0029]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)反應(yīng)液I的制備:將含鋁廢硫酸母液加入預(yù)處理反應(yīng)釜中，攪拌，加入重金屬捕捉劑，反應(yīng)半小時(shí)，壓濾機(jī)壓濾分離得反應(yīng)液I ; (2)反應(yīng)液II的制備:將工業(yè)硫酸與鋁酸鈣粉按一定質(zhì)量比依次投入預(yù)處理反應(yīng)釜中，攪拌反應(yīng)0.5?I小時(shí)至鋁酸鈣粉全部溶解，得反應(yīng)液II ; (3)堿化聚合反應(yīng):將反應(yīng)液I和反應(yīng)液II同時(shí)投加到反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至70°C后保溫反應(yīng)，釜內(nèi)鹽基度為6 %時(shí)，加入穩(wěn)定劑，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50?70°C，反應(yīng)I?3小時(shí)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中的含鋁廢硫酸母液，其鋁含量以三氧化二鋁為4?8%，酸度以硫酸計(jì)為I?50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(I)中重金屬捕捉劑為福美鈉，重金屬捕捉劑的添加量為含鋁廢硫酸母液的0.1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(2)中工業(yè)硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20?80%，工業(yè)硫酸與鋁酸鈣粉的質(zhì)量比為2:1?5:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(3)中穩(wěn)定劑為檸檬酸、酒石酸或酒石酸-酒石酸鈉，穩(wěn)定劑的添加量為含鋁廢硫酸母液的0.1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，其特征是:所述的步驟(3)中液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品中鐵含量小于0.01%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種利用含鋁廢硫酸母液制備低鐵聚合硫酸鋁的方法，包括以下步驟：將含鋁廢硫酸母液加入預(yù)處理反應(yīng)釜中，投加重金屬捕捉劑，壓濾分離，得反應(yīng)液Ⅰ；將工業(yè)硫酸、鋁酸鈣粉按一定比例混合反應(yīng)，得反應(yīng)液Ⅱ；將反應(yīng)液Ⅰ和反應(yīng)液Ⅱ在一定溫度下進(jìn)行堿化聚合反應(yīng)，加入穩(wěn)定劑，再繼續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，壓濾分離，冷卻得到液體低鐵聚合硫酸鋁產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是：獲得的低鐵聚合硫酸鋁其原料易得、工藝操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全環(huán)保、產(chǎn)品不溶物含量極低，生產(chǎn)效率快，產(chǎn)品中鐵含量極低，附加值高，可應(yīng)用于高級(jí)紙張制造、特殊要求的水處理、生產(chǎn)高檔鈦白粉及用作高級(jí)填料。
【IPC分類(lèi)】C01F7-74
【公開(kāi)號(hào)】CN104773748
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510105690
【發(fā)明人】蔣銀峰, 鄭曉冬, 王桂玉
【申請(qǐng)人】江蘇永葆環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月10日