一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢酸液處理與回收利用領(lǐng)域，具體是一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合氯化鋁鐵(PAFC)是由鋁鐵和鐵鹽復(fù)合而制得的一種新型高效絮凝劑，它集鋁鹽和鐵鹽各自優(yōu)點(diǎn)，對(duì)鋁離子和鐵離子的形態(tài)都有明顯改善。但在生產(chǎn)中產(chǎn)品復(fù)合過(guò)程中鐵離子不易提高到4.5%以上，在鐵離子含量達(dá)2.5%以上時(shí)易水解成Fe (OH)3沉淀，使產(chǎn)品含鐵量和聚合度降低，最終生產(chǎn)的聚合氯化鋁鐵的含鐵量一般只有1-2.5%，性能不佳。
[0003]目前，廢鹽酸的處理與回收利用中，基本根據(jù)氯化氫易于揮發(fā)和易溶于水的特性及氯化亞鐵在鹽酸溶液中溶解度的規(guī)律，采用蒸汽間接加熱，負(fù)壓蒸發(fā)濃縮工藝，蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝器冷凝成為稀鹽酸，返回酸洗車間再次使用，廢酸液經(jīng)蒸發(fā)濃縮使氯化亞鐵達(dá)到一定濃度后，冷卻濃縮液使氯化亞鐵以結(jié)晶的形式析出，再經(jīng)分離獲取氯化亞鐵的晶體。主要采用以下兩種方法:
(I)酸堿中和法，此方法需消耗大量的石灰或堿液，并產(chǎn)生大量的含水率95%以上的泥渣需干化處理，成本高，且廢酸液中的有用資源未回收利用。
[0004]鹽酸再生法，此方法是噴霧燃燒將廢酸液在大型高溫焙燒爐噴霧燃燒生成鹽酸和氧化鐵紅，投資大、運(yùn)行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、投資少的利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，該方法無(wú)二次污染排放，生成的聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑凈水效果明顯。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，步驟為:將鹽酸和氫氧化鋁以900C -110°C溫度混合加熱，然后加入氧化程度為30%-50%的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制PH值在2-4，并在含鐵量大于
2.5%時(shí)，加入含鐵量在5% -15%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:1_3，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J，其中 m 彡 10，η 彡 5。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述廢鹽酸液的氧化程度為40%。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述廢鹽酸為酸洗鋼鐵的廢鹽酸液，按照重量比的成分包括:HC1=1% -5%, FeCl2.4H20=20% -50%，水份=45% -80%。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:加入含鐵量在9%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為為 1:2。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6_n]中 m 彡 6，η 彡 3。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該方法生產(chǎn)的聚合氯化鋁鐵的含鐵量可達(dá)5%以上，在鐵鹽和鋁鹽復(fù)制過(guò)程中，pH值在3左右或含鐵量在2.5%以上；并在含鐵量大于2.5 %時(shí)，加入含鐵量在9 %左右的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的比例，抑制復(fù)制過(guò)程中鐵離子水解成Fe (OH)3沉淀，提高了含鐵量和聚合度，增強(qiáng)了產(chǎn)品性能。生產(chǎn)的聚合氯化鋁鐵的化學(xué)通式為[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J。產(chǎn)品的工作原理與聚氯化鋁基本一樣，但優(yōu)于聚氯化鋁，表現(xiàn)在:(I)高效，聚合氯化鋁鐵系復(fù)合型高分子分子聚合物，分子結(jié)構(gòu)龐大，吸附能力強(qiáng)，凈水效果好；(2)適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)論是高濁度和低濁度，高溫季節(jié)和低溫季節(jié)均有顯著的凈化效果；(3)快速投入原水后形成的絮凝體大，沉降速度快，活性高。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，步驟為:將鹽酸和氫氧化鋁以90°C溫度混合加熱，然后加入氧化程度為30%的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制PH值在2，并在含鐵量為2.6%時(shí)，加入含鐵量在5%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:1，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J，其中 m=5, n=2。
[0014]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，步驟為:將鹽酸和氫氧化鋁以100°c溫度混合加熱，然后加入氧化程度為40%的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制PH值在3，并在含鐵量為2.8%時(shí)，加入含鐵量在9%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:2，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J，其中 m=8, n=4。
[0015]實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中，一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，步驟為:將鹽酸和氫氧化鋁以110°C溫度混合加熱，然后加入氧化程度為50%的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制PH值在4，并在含鐵量為3%時(shí)，加入含鐵量在15%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1:3，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J，其中 m=10，n=5。
[0016]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0017]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，其特征在于，步驟為:將鹽酸和氫氧化鋁以90°C -110°C溫度混合加熱,然后加入氧化程度為30%-50%的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制PH值在2-4，并在含鐵量大于2.5%時(shí)，加入含鐵量在5% -15%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1: 1-3，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2(OH)nCl6J，其中m彡10，η彡5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，其特征在于，所述廢鹽酸液的氧化程度為40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，其特征在于，所述廢鹽酸為酸洗鋼鐵的廢鹽酸液，按照重量比的成分包括:HC1=1% -5%，F(xiàn)eCl2.4H20=20% -50%，水份=45% -80%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，其特征在于，加入含鐵量在9%的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為為1:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，其特征在于，所述成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6Jm.[Fe2 (OH)nCl6J中m彡6，η彡3。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用廢鹽酸制備聚合氯化鋁鐵復(fù)合凈水劑的方法，步驟為：將鹽酸和氫氧化鋁以90℃-110℃溫度混合加熱，然后加入氧化的廢鹽酸液，再加入鋁酸鈣粉，進(jìn)行混合加熱反應(yīng)，生成的混合物為半成品聚合氯化鋁鐵，控制pH值在2-4，并在含鐵量大于2.5％時(shí)，加入含鐵量在5％-15％的亞鐵，控制Fe3+和Fe2+的摩爾比為1：1-3，得到成品聚合氯化鋁鐵[Al2(OH)nCl6-n]m·[Fe2(OH)nCl6-n]。該方法生產(chǎn)的聚合氯化鋁鐵的含鐵量可達(dá)5％以上，通過(guò)控制Fe3+和Fe2+的比例，抑制復(fù)制過(guò)程中鐵離子水解成Fe(OH)3沉淀，提高了含鐵量和聚合度，增強(qiáng)了產(chǎn)品性能。
【IPC分類】C02F1-52
【公開號(hào)】CN104649385
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310582594
【發(fā)明人】石井泉
【申請(qǐng)人】重慶市宇潔化工有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月20日