一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及廢水處理及無機(jī)鹽制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用高嶺土選礦廢水 制備銨明礬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國高嶺土分布廣泛，遍布北方和南方區(qū)域，但又相對(duì)集中，南方的高嶺土儲(chǔ)量較 多，例如廣東、福建、江西、江蘇等地。在進(jìn)行高嶺土選礦過程中會(huì)產(chǎn)生選礦廢水，高嶺土選 礦廢水pH值一般在3左右，并且含有高濃度的S042、A13+。國內(nèi)對(duì)高嶺土選礦廢水的處理大 都是簡單加堿進(jìn)行pH值中和，很多小加工廠甚至不處理直接將選礦廢水排放，對(duì)環(huán)境造成 了極大的破壞；有些規(guī)模較大的高嶺土企業(yè)，迫于政府壓力進(jìn)行了選礦廢水處理，但是沒有 專業(yè)化人員去研究和設(shè)計(jì)，造成選礦廢水處理成本居高不下，使得處理過后的水只能排放， 不能做到循環(huán)利用或是對(duì)其中有效資源回收利用，造成了水資源和Al3+等有效物質(zhì)極大浪 費(fèi)，將高嶺土選礦廢水加以處理回收利用Al3+制備銨明礬的文獻(xiàn)至今未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法，以 解決現(xiàn)有高嶺土選礦廢水處理方式導(dǎo)致鋁元素極大浪費(fèi)的問題。本發(fā)明可有效處理高嶺土 選礦廢水，使高嶺土選礦廢水中的鋁元素得到充分利用，達(dá)到節(jié)能減排、變廢為寶的目的。
[0004] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法，包括以下步驟： 51 :采用高嶺土選礦廢水與高嶺土混合，使高嶺土的三氧化二鋁溶解于高嶺土選礦廢 水中，再將增加硫酸鋁濃度的高嶺土選礦廢水循環(huán)與新增加的高嶺土混合，以這樣的工藝 步驟循環(huán)操作，直至溶解在高嶺土選礦廢水的硫酸鋁達(dá)到飽和； 52 :將步驟S1制得的硫酸鋁達(dá)到飽和的高嶺土選礦廢水經(jīng)控制溫度和pH值后加入硫 酸銨反應(yīng)生成銨明鞏； 53 :將步驟S2反應(yīng)生成的銨明礬溶液除去雜質(zhì)，所得清液冷卻結(jié)晶，所得結(jié)晶壓濾得 到濾餅粗銨明礬； 54 :將步驟S3制得的粗銨明礬投入水中，攪拌使粗銨明礬完全溶解后再次除去雜質(zhì)， 所得清液再次冷卻結(jié)晶，所得結(jié)晶壓濾得到銨明礬； 55 :將步驟S4制得的銨明礬進(jìn)一步除去水分，即制得純凈的銨明礬。
[0005] 優(yōu)選地，步驟S1中高嶺土的三氧化二鋁溶解于高嶺土選礦廢水的溫度為 90-94Γ，增加硫酸鋁濃度的高嶺土選礦廢水循環(huán)與新增加的高嶺土混合循環(huán)操作步驟為 2-5 次， 優(yōu)選地，步驟S2中硫酸鋁達(dá)到飽和的高嶺土選礦廢水控制的溫度為86-88°C，pH值為 3. 3_3. 5〇
[0006] 優(yōu)選地，步驟S2中，加入硫酸銨時(shí)，所述硫酸銨的量為使銨明礬中 NH4+:A13+:S042 的摩爾濃度比為 1· 01-1. 04:1:2. 01-2. 06。
[0007] 優(yōu)選地，步驟S3和S4中清液冷卻結(jié)晶的溫度< 12 °C。
[0008] 優(yōu)選地，步驟S3和S4中壓濾的壓力為0· 9-1. OMPa，銨明礬壓至含水率彡40%。
[0009] 優(yōu)選地，步驟S4中加水量為粗銨明礬的重量1. 1 -1. 3倍。
[0010] 優(yōu)選地，步驟S5中除去水分是在離心機(jī)處理下進(jìn)行的，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 4000-5000r/min，銨明礬除去水分至含水率< 0. 9%。
[0011] 本發(fā)明具有以下有益效果： (1) 與用工業(yè)原料生產(chǎn)的銨明礬及現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的銨明礬相比，本發(fā)明的生產(chǎn)成本更 低； (2) 本發(fā)明制備的銨明礬不僅純度高，達(dá)到99. 85%以上，而且質(zhì)量穩(wěn)定； (3) 本發(fā)明可有效回收利用高嶺土選礦廢水中鋁元素，且高嶺土選礦廢水中不增加新 的元素，達(dá)到綜合利用、節(jié)能減排的目的。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1 一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法，包括以下步驟： 51 :采用高嶺土選礦廢水在溫度為90°C下與高嶺土混合，使高嶺土的三氧化二鋁溶解 于高嶺土選礦廢水中，再將增加硫酸鋁濃度的高嶺土選礦廢水循環(huán)與新增加的高嶺土混 合，使溶解在高嶺土選礦廢水的硫酸鋁達(dá)到飽和； 52 :將步驟S1制得的硫酸鋁達(dá)到飽和的高嶺土選礦廢水經(jīng)控制溫度為86°C，pH值 為3. 3下加入硫酸銨，所加硫酸銨的量為使銨明鞏中NH4+:A13+:S0 42的摩爾濃度比為 1.01:1:2. 02,反應(yīng)生成銨明礬； 53 :將步驟S2反應(yīng)生成的銨明礬溶液除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為12°C下冷卻結(jié)晶， 所得結(jié)晶在壓力為〇. 9MPa下壓濾得到含水率為40%的濾餅粗銨明礬； 54 :將步驟S3制得的粗銨明礬投入水中，所加水量為粗銨明礬的重量1. 1倍，在溫度 為86°C下攪拌使粗銨明礬完全溶解后再次除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為12°C下再次冷卻 結(jié)晶，所得結(jié)晶壓濾得到含水率為40%的銨明礬； 55 :將步驟S4制得的銨明研；在離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000r/min下進(jìn)一步除去水分，直至銨 明鞏含水率為〇. 9%為止，即制得純凈的銨明研
[0014] 實(shí)施例2 一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法，包括以下步驟： 51 :采用高嶺土選礦廢水在溫度為94°C下與高嶺土混合，使高嶺土的三氧化二鋁溶解 于高嶺土選礦廢水中，再將增加硫酸鋁濃度的高嶺土選礦廢水循環(huán)與新增加的高嶺土混 合，以這樣的工藝步驟循環(huán)操作5次，直至溶解在高嶺土選礦廢水的硫酸鋁達(dá)到飽和； 52 :將步驟S1制得的硫酸鋁達(dá)到飽和的高嶺土選礦廢水經(jīng)控制溫度為88°C，pH值 為3.4下加入硫酸銨，所加硫酸銨的量為使銨明鞏中NH4+:A13+:S0 42的摩爾濃度比為 1.02:1:2. 01，反應(yīng)生成銨明礬； 53 :將步驟S2反應(yīng)生成的銨明礬溶液除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為10°C下冷卻結(jié)晶， 所得結(jié)晶在壓力為1. OMPa下壓濾得到含水率為36%的濾餅粗銨明礬； 54 :將步驟S3制得的粗銨明礬投入水中，所加水量為粗銨明礬的重量1. 3倍，在溫度 為88°C下攪拌使粗銨明礬完全溶解后再次除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為10°C下再次冷卻 結(jié)晶，所得結(jié)晶壓濾得到含水率為35%的銨明礬； 55 :將步驟S4制得的銨明研；在離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000r/min下進(jìn)一步除去水分，直至銨 明鞏含水率為〇. 8%為止，即制得純凈的銨明研
[0015] 實(shí)施例3 一種利用高嶺土選礦廢水制備銨明礬的方法，包括以下步驟： 51 :采用高嶺土選礦廢水在溫度為92°C下與高嶺土混合，使高嶺土的三氧化二鋁溶解 于高嶺土選礦廢水中，再將增加硫酸鋁濃度的高嶺土選礦廢水循環(huán)與新增加的高嶺土混 合，以這樣的工藝步驟循環(huán)操作3次，直至溶解在高嶺土選礦廢水的硫酸鋁達(dá)到飽和； 52 :將步驟S1制得的硫酸鋁達(dá)到飽和的高嶺土選礦廢水經(jīng)控制溫度為87°C，pH值 為3. 5下加入硫酸銨，所加硫酸銨的量為使銨明鞏中NH4+:A13+:S0 42的摩爾濃度比為 1.04:1:2. 06,反應(yīng)生成銨明礬； 53 :將步驟S2反應(yīng)生成的銨明礬溶液除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為8°C下冷卻結(jié)晶，所 得結(jié)晶在壓力為0. 9MPa下壓濾得到含水率為30%的濾餅粗銨明礬； 54 :將步驟S3制得的粗銨明礬投入水中，所加水量為粗銨明礬的重量1. 2倍，在溫度 為87°C下攪拌使粗銨明礬完全溶解后再次除去雜質(zhì)，所得清液在溫度為10°C下再次冷卻 結(jié)晶，所得結(jié)晶壓濾得到含水率為32%的銨明礬； 55 :將步驟S4制得的銨明研；在離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4500r/min下進(jìn)一步除去水分，直至銨 明鞏含水率為〇. 7%為