專利名稱：聚合氯化鋁反應殘渣的利用方法
技術領域：
本發明涉及一種化工廢棄物的處理技術，尤其是一種聚合氯化鋁反應殘渣的處理 利用方法。
背景技術：
目前，我國聚合氯化鋁生產廠家多采用鋁酸鈣酸溶一步法或鋁酸鈣和鋁礬土酸溶 二步法生產聚合氯化鋁，由于鋁酸鈣粉和鋁礬土本身的成分特點和工藝條件的不同，最終 反應液中會含有一定量的水不溶物殘渣，需要通過自然沉降，或添加沉降劑加速沉降，或壓 濾設備壓濾去除，最終殘渣的常規處理方案為作為固體廢棄物并支付一定處理費用后交 由相關環保單位處理。對于一個年產50000噸液體聚合氯化鋁的中小規模生產廠家而言， 按照每生產1噸液體聚合氯化鋁產生8%水不溶物的平均水平計算，每年會產生固體殘渣 4000噸。產生的固體殘渣因需繳納一定的處理費用，不僅提高了生產成本，而且污染了環 境。目前，全國聚合氯化鋁的生產廠家有300多家，產品質量和市場價格的競爭日益激烈， 如何在保證或提高產品質量的同時降低生產成本，以使產品在市場競爭中掌握主動權，是 值得企業不懈探索的課題。隨著國家對環境保護的日益重視，走清潔生產之路，發展循環經 濟才是企業可持續發展的必由之路。通過對殘渣的檢測發現反應殘渣中酸溶鋁的含量為8% 20%左右。分析其原 因主要有以下兩點(1)殘渣中攜帶有少量聚合氯化鋁；(2)生產工藝條件的限制導致鋁酸 鈣粉中部分鋁未被完全溶解出來，如反應溫度、反應時間等反應條件，產品泥水分離效果、 產品水不溶物含量等產品質量要求限制了鋁酸鈣粉中鋁的溶出率。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服目前聚合氯化鋁生產中產生的反應殘渣處理方 法的缺陷，提供一種資源化、清潔化利用反應殘渣的技術。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是采用無機混合酸處理反應殘渣，溶 出反應殘渣中的酸溶鋁，生成含鋁酸液回用到聚合氯化鋁生產中，殘余反應殘渣轉至磚廠 制磚。具體包括以下步驟(1)將4% 20% (以HCl質量分數計)無機混合酸與反應殘渣按質量比1 6 1 2投入反應設備中混合均勻，并在50-110°C下攪拌反應0.5-2小時；(2)將反應液打入沉淀池中沉淀0. 5-2小時或直接通過壓濾設備實行固液分離， 即得到鋁酸清液和殘余固體殘渣。本發明中所述的無機混合酸以鹽酸為主要成分，以硫酸、磷酸為助溶劑，鹽酸與硫 酸、磷酸其中的一種或兩種的質量比為40 1 10 1。本發明中所述的產生的鋁酸液可用于生產工業級聚合氯化鋁的原料；剩余的固體 殘渣可以轉至磚廠制磚。
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本發明的有益效果是本發明從對環境有污染的固體廢物中提取出有效成分回 用到聚合氯化鋁生產中，變殘渣為可利用的再生資源；酸處理過的剩余殘渣量為反應前殘 渣量的70% -90%，成功實現了殘渣減量化；酸處理過的泥渣具有很好的沉降性能，靜置 0. 5 2小時后水不溶物即能達到很好的沉降效果；酸處理后的泥渣具有良好的壓濾性能， 壓濾后泥渣干燥，便于運輸和利用；反應生成的含鋁酸液顏色為淡黃色或亮黃色，澄清透 明，鋁含量為1. 5. 5%，酸度為2% 15%，可以作為生產聚合氯化鋁優良的酸料和鋁 料；該方法降低了生產中鋁酸鈣粉和鋁礬土的使用量，削減了生產成本，同時也減少了產品 中水不溶物的含量，提高了產品質量。
具體實施例方式實施例1本例無機混合酸總酸度為6% (以HCl質量分數計)，由6%鹽酸、8%硫酸和5. 4% 磷酸混合而成，三者質量比80 1 1。在5000L反應釜中加入5%混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化 鋁反應殘渣600kg，在50°C左右加熱攪拌0. 5小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀1小時， 得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。實施例2本例無機混合酸總酸度為8% (以HCl質量分數計)，由8%鹽酸和10. 7%硫酸混 合而成，二者質量比30 1。在5000L反應釜中加入8%混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化 鋁反應殘渣720kg，在70°C左右加熱攪拌1小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀0. 5小時， 得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。實施例3本例無機混合酸總酸度為12% (以HCl質量分數計)，由12%鹽酸、16. 硫酸和 10. 7%磷酸混合而成，二者質量比80 1 3。在5000L反應釜中加入12%混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化 鋁反應殘渣900kg，在90°C左右加熱攪拌1. 5小時后，將反應液打入沉淀池中沉淀2小時， 得到的清液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。實施例4本例無機混合酸總酸度為15% (以HCl質量分數計)，由15%鹽酸和13. 4%磷酸 混合而成，二者質量比10 1。在5000L反應釜中加入15%混合無機酸3600kg，在不斷攪拌下陸續加入聚合氯化 鋁反應殘渣1800kg，在60°C左右加熱攪拌2小時后，將反應液通過壓濾設備壓濾得到的清 液即為含鋁酸液，泥渣與反應液具體性狀特征見表1。表1.反應清液與泥渣狀況表
4 本發明實現了反應殘渣的資源化、無害化、減量化，不僅有效降低了生產成本，更 促進了聚合氯化鋁清潔生產工藝的改進，是響應國家節能減排，發展循環經濟號召的一種 積極有效的殘渣利用方式。
權利要求
一種聚合氯化鋁反應殘渣的利用方法，其特征是具體步驟如下(1)將4％～20％(以HCl質量分數計)無機混合酸與反應殘渣按質量比1∶6～1∶2投入反應設備中混合均勻，并在50～110℃下攪拌反應0.5～2小時；(2)將反應液打入沉淀池中沉淀0.5～2小時或直接通過壓濾設備實行固液分離，得到鋁酸清液和剩余固體殘渣。
2.根據權利要求1所述的聚合氯化鋁反應殘渣的利用方法，其特征是所述的無機混 合酸以鹽酸為主要成分，以硫酸、磷酸為助溶劑，鹽酸與硫酸、磷酸其中的一種或兩種的質 量比為40 1 10 1。
3.根據權利要求1所述的聚合氯化鋁反應殘渣的利用方法，其特征是所述的產生的 含鋁酸液可用作生產工業級聚合氯化鋁的原料；剩余的固體殘渣可以轉至磚廠制磚。
全文摘要
本發明涉及一種化工廢棄物的處理技術，尤其是一種聚合氯化鋁反應殘渣的處理利用方法，具體步驟如下(1)將4％～20％(以HCl質量分數計)無機混合酸與反應殘渣按質量比1∶6～1∶2投入反應設備中混合均勻，并在50～110℃下攪拌反應0.5～2小時；(2)將反應液打入沉淀池中沉淀0.5～2小時或直接通過壓濾設備實行固液分離，得到的清液即為含鋁酸液，可將其回用到聚合氯化鋁的生產中。本發明綜合利用反應固體殘渣，變廢為寶，不僅降低了聚合氯化鋁生產過程中固體殘渣的產生量，節約了殘渣處理費用，而且減少了聚合氯化鋁生產過程中鋁酸鈣粉和鋁礬土的使用量，節約了生產成本，提高了產品質量。
文檔編號C01F7/56GK101905898SQ201010245490
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者王振宇, 王桂玉, 趙志萍 申請人:常州友邦凈水材料有限公司