一種環(huán)保聚合氯化鋁?偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保聚合氯化鋁?偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，具體包括以下內(nèi)容：以鋁型材廠含鋁廢渣為主要原料，與鹽酸、鋁酸鈣粉等反應，經(jīng)酸溶、常壓反應、聚合反應、保溫精制、沉淀過濾、噴霧干燥等工序，生產(chǎn)聚合氯化鋁；再以聚合氯化鋁副產(chǎn)硅（生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)生的濾渣）、氫氧化鈉為主要原料，經(jīng)反應、壓濾、調(diào)模、自然冷卻、結晶、粉碎等工序，生產(chǎn)偏硅酸鈉（五水）。本發(fā)明提供了一種簡單、環(huán)保、高效的聚合氯化鋁?偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，真正實現(xiàn)了含鋁廢渣的綜合利用，變廢為寶，無污染生產(chǎn)，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】
一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，屬于精細化工和無機化工領域。
【背景技術】
[0002]聚合氯化鋁是一種凈水材料，無機高分子混凝劑，又被簡稱為聚鋁，英文縮寫為PAC，它是介于A1C13和Al (OH) 3之間的一種水溶性無機高分子聚合物，其化學通式為[A12(0H)nC16-nxH20]m，式中m表示聚合程度，m<10;n表示產(chǎn)品的中性程度，n=l?5。聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚合氯化鋁的結構由形態(tài)多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質SS、C0D、B0D及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理等領域，還可用于造紙、精密制造、高級鞣皮、混凝土速凝等領域。
[0003]偏硅酸鈉是一種低分子晶體，有無水、五水和九水合物，具有去垢、乳化、分散、濕潤、滲透性及PH值緩沖能力。偏硅酸鈉在陶瓷、洗滌劑、電鍍、紡織、印染、造紙、水泥、混凝土、耐火材料、油脂和皮革加工等工業(yè)領域有著大量的應用。將偏硅酸鈉應用到洗滌劑中，國外已有四十多年的歷史，應用技術比較成熟；國內(nèi)應用到洗滌劑和其它多種行業(yè)中也有20多個年頭，是一個成熟的化工產(chǎn)品，同時也具有成熟的和廣闊的市場，被國家列為“我國優(yōu)先發(fā)展的精細化學品”和“今后我國無機化工產(chǎn)品發(fā)展重點”之一。
[0004]目前市面上生產(chǎn)聚合氯化鋁的方法各式各樣，然而他們大致可分為兩類，第一類是只能夠生產(chǎn)聚合氯化鋁而將生產(chǎn)后的殘渣堆放在一起等待統(tǒng)一處理，功能較為單一;第二類是具有殘渣處理的生產(chǎn)系統(tǒng)，大多是通過水或者鹽酸對殘渣進行洗滌或者反應產(chǎn)生其他物質，然而在此過程中又會產(chǎn)生新的殘渣，對環(huán)境造成破壞，同時浪費大量的財力和人力。近年來，我國鋁型材產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)居世界前列，鋁型材廠產(chǎn)生大量含鋁廢渣，這些廢渣大多數(shù)只是用作鋪路、制磚等建筑材料，這不僅浪費資源，還嚴重污染環(huán)境，由此可見鋁型材廠含鋁廢渣的綜合利用對于鋁型材業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

為了解決這些問題，本發(fā)明以鋁型材廠含鋁廢渣為主要原料，與鹽酸、鋁酸鈣粉等反應，經(jīng)酸溶、常壓反應、聚合反應、保溫精制、沉淀過濾、噴霧干燥等工序，生產(chǎn)聚合氯化鋁；再以聚合氯化鋁副產(chǎn)硅(生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)生的濾渣)、氫氧化鈉為主要原料，經(jīng)反應、壓濾、調(diào)模、自然冷卻、結晶、粉碎等工序，生產(chǎn)偏硅酸鈉(五水)。
[0005]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供以下技術方案:一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于:A.以含鋁廢渣為主要原料生產(chǎn)聚合氯化鋁;B.以生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)生的濾渣為原料生產(chǎn)五水偏硅酸鈉。
[0006]作為優(yōu)選，A中所述的含鋁廢渣為鋁型材廠產(chǎn)生的含鋁廢渣。
[0007]作為優(yōu)選，于A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法為:向浸酸反應罐中加入一定量的含鋁廢渣，攪拌，緩慢加入鹽酸進行反應;反應后加入一定量的水和鋁酸鈣粉，加熱至一定溫度，緩慢攪拌2h，然后保溫靜置4h，經(jīng)沉淀過濾后的液體聚合氯化鋁經(jīng)供料栗輸送至噴霧干燥塔進行干燥，干燥后的粉末從塔底的出料口放出，包裝后即得固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。
[0008]作為優(yōu)選，A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法中所述的鹽酸濃度為20%?38%。
[0009]作為優(yōu)選，A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法中所述的加熱溫度為50?90°C。
[0010]作為優(yōu)選，B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法為:將來自聚合氯化鋁生產(chǎn)線的濾渣加入到立式反應罐，邊攪拌邊緩慢加入一定量的NaOH水溶液，同時通入蒸汽，充分反應后進行壓濾，壓濾后的溶液再加入一定量固體NaOH，反應后得到模數(shù)為I的五水偏硅酸鈉水溶液，自然冷卻后進入結晶盤結晶，得到晶體五水偏硅酸鈉，經(jīng)粉碎，包裝得到成品五水偏硅酸鈉。
[0011 ]作為優(yōu)選，B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法中所述的NaOH水溶液濃度為30%?50%。
[0012]作為優(yōu)選，B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法中所述的蒸汽為:溫度100?200°C、壓力0.1?0.8MPa。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:不僅實現(xiàn)了含鋁廢渣的綜合利用，變廢為寶，還提供了一種生產(chǎn)工藝簡單，成本低，環(huán)保高效的聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但它不是對本發(fā)明的限定。
[0015](I)以含鋁廢渣為主要原料生產(chǎn)聚合氯化鋁
向浸酸反應罐中加入一定量的含鋁廢渣，攪拌，緩慢加入30%的鹽酸，確保含鋁廢渣與鹽酸充分反應。酸溶反應后的溶液由浸酸反應罐栗入聚合反應罐，加入一定量的水和鋁酸鈣粉，加熱至75°C，緩慢攪拌2h，然后保溫精制4h，使聚合氯化鋁的鹽基度從O調(diào)整到60%，經(jīng)沉淀過濾后的上清液流入成品貯槽。來自成品貯槽的液體聚合氯化鋁經(jīng)供料栗輸送至噴霧干燥塔進行干燥，干燥后的粉末經(jīng)旋風分離器收集后從噴霧干燥塔底的出料口放出，包裝后即得固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。
[0016](2)以生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)生的濾渣為原料生產(chǎn)偏硅酸鈉(五水)
將來自聚合氯化鋁生產(chǎn)線的副產(chǎn)硅(濾渣)加入到立式反應罐，邊攪拌邊緩慢加入一定量的48% NaOH水溶液，同時通入150°C、0.5MPa的蒸汽，充分反應后栗入壓濾機進行壓濾，壓濾后的溶液為模數(shù)為2的硅酸鈉水溶液，暫時貯存在硅酸鈉貯存罐內(nèi)，產(chǎn)生的石英砂濾渣返回立式反應罐回用；模數(shù)為2的硅酸鈉水溶液栗入調(diào)模罐，加入一定量固體NaOH，反應后得到五水偏硅酸鈉水溶液(模數(shù)為1)，自然冷卻后進入結晶盤結晶，得到晶體五水偏硅酸鈉，經(jīng)粉碎，包裝得到成品五水偏硅酸鈉。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
[0017]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于: A.以含鋁廢渣為主要原料生產(chǎn)聚合氯化鋁； B.以生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)生的濾渣為原料生產(chǎn)五水偏硅酸鈉。2.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于A中所述的含鋁廢渣為鋁型材廠產(chǎn)生的含鋁廢渣。3.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法為:向浸酸反應罐中加入一定量的含鋁廢渣，攪拌，緩慢加入鹽酸進行反應;反應后加入一定量的水和鋁酸鈣粉，加熱至一定溫度，緩慢攪拌2h，然后保溫靜置4h，經(jīng)沉淀過濾后的液體聚合氯化鋁經(jīng)供料栗輸送至噴霧干燥塔進行干燥，干燥后的粉末從塔底的出料口放出，包裝后即得固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。4.根據(jù)權利要求3所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法中所述的鹽酸濃度為20%?38%。5.根據(jù)權利要求3所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于A中所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法中所述的加熱溫度為50?90°C。6.根據(jù)權利要求1所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法為:將來自聚合氯化鋁生產(chǎn)線的濾渣加入到立式反應罐，邊攪拌邊緩慢加入一定量的NaOH水溶液，同時通入蒸汽，充分反應后進行壓濾，壓濾后的溶液再加入一定量固體NaOH，反應后得到模數(shù)為I的五水偏硅酸鈉水溶液，自然冷卻后進入結晶盤結晶，得到晶體五水偏硅酸鈉，經(jīng)粉碎，包裝得到成品五水偏硅酸鈉。7.根據(jù)權利要求6所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法中所述的NaOH水溶液濃度為30%?50%。8.根據(jù)權利要求6所述的一種環(huán)保聚合氯化鋁-偏硅酸鈉聯(lián)合生產(chǎn)法，其特征在于B中所述的偏硅酸鈉的生產(chǎn)方法中所述的蒸汽為:溫度100?200°C、壓力0.1?0.8MPa。
【文檔編號】C01F7/56GK106044819SQ201610396063
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】張振偉, 馮宗友, 田恒搏, 姚占靜, 周啟, 徐田翠
【申請人】臨沂長榮環(huán)?？萍加邢薰?br>