[发明专利]聚合氯化铝铁的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机高分子混凝剂制备技术领域，具体涉及一种聚合氯化铝铁的制备方法。

背景技术

聚合氯化铝铁之所以被广泛用于对诸如生活饮用水、工业用水、生活废水以及工业污水的处理，是因为其具有并非限于下面归纳的十个方面的长处：一是用量低于传统的混凝剂如聚合硫酸铁、聚合氯化铝；二是将无机高分子聚合氯化铝和聚合氯化铁两者的特性兼而得之；三是絮凝体形成速度和沉淀速度快，处理能力强；四是对水中的碱度消耗量小，出水pH值降低少；五是水溶液不溶物低且透光性好；六是适用的pH值范围广，在pH5-9的范围内均可使用；七是对浊度、碱度和有机物含量变化适应性强；八是重金属含量指标能满足我国国家标准GB15892-2003要求；九是残余游离铝含量低，净化后的水质优异；十是腐蚀性小且易于溶解。

关于聚合氯化铝铁的制备方法的技术信息在公开的专利文献中不乏见诸，如CN100347098C推荐有“混凝剂多态聚合氯化铝铁及其制备方法”，该专利方案以聚合氯化铝铁为基础加入硅酸钠、铝酸钙以及由含铝含硅改性的粘土充任的超细微粉。通过对该专利说明书的全文阅读可知其属于对聚合氯化铝铁的二次加工范畴，以便提高聚合氯化铝铁对含油悬浮物质的吸附助凝效果（具体可参见该专利的说明书第1页最后7行的内容），因而对于制备聚合氯化铝铁不具有可借鉴的技术启示。

授权公告号CN100554178C提供有“一种无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁的生产方法”，该专利方案是利用在凹凸棒石粘土生产活性白土的过程中产生的含酸废液经碱性物质如氢氧化钾、生石灰、碳酸钠或碳酸氢钠中和反应得到目标产品即得到聚合氯化铝铁。该专利的积极意义可参见其说明书正文第2页第6段，欠缺在于对废酸液的获得具有局限性，因为对于无凹凸棒石粘土资源的地区无法适用，也就是说废酸液来源受到客观限制。

授权公告号CN101172684B介绍有“利用粉煤灰工业化生产聚合氯化铝铁净水剂的方法”，其是先将重量份为20-30份的粉煤灰投入反应容器，再向反应容器中加入质量%比浓度为10-20%的工业盐酸30-48份（重量份）以及加入重量份为0.1-0.5份的助溶剂（助溶剂为氯化钾、氯化钙或氯化钠）反应，反应结束后将反应物（专利称反应料液）引入澄清池固液分离，将固液分离得到的上清液引入聚合釜并加入重量份数为0.3-1.5份聚合剂（聚合剂为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠或氨水）进行聚合反应，得到成品的聚合氯化铝铁。该专利方案的技术效果可见说明书第0011段，但是由于需要消耗较多的工业盐酸，因而仍有失经济性。

授权公告号CN102139943B披露有“一种用赤泥提钪液制备聚合氯化铝铁的方法”，该方法之建树之处可见其说明书第0099至0100段，欠缺如同对前述CN100554178C的说明。

典型的如授权公告号CN102372308B公告有“一种含铁废酸洗液生产聚合氯化铝铁混凝剂的工艺”，其推荐的步骤依次为：聚合氯化铝铁母液制备、聚合氯化铝母液氧化与沉降、聚合氯化铝铁母液氧化和聚合氯化铝铁盐基度调整，该专利方案能够客观地体现其说明书第0013段记载的技术效果。

并非限于上面例举的专利方案的共同特点是变废（废：含酸废液）为宝而体现对资源的利用价值，但是仍然存在共同的缺憾，那就是仍需要依赖工业原料，所谓的工业原料如CN100554178C中提及的碱性物质（氢氧化钾、生石灰、碳酸钠或碳酸氢钠），又如CN101172684B中提及的工业盐酸，因此仍不足以体现资源的最大化利用价值，并且使制得的聚合氯化铝铁有失经济性。

周知，我国是铝资源大国，同时也是铝冶炼大国，铝锭的年产量占全世界的40%左右（2010年，全世界铝锭产量为4106万吨，我国占139万吨）。

进而如业界所知，在铝冶炼过程中，更具体地讲在制造铝锭的过程中会产生多种副产物，铝灰便是多种副产物中的一种，铝灰在铝熔融工序中占铝重量的1-12%，先前，人们将铝灰视为废渣而弃之，不仅造成铝资源的浪费，而且损及环境。然而随着铝灰处理工艺及相应设备的开发，将铝灰经分离处理、破碎、过筛和熔化，直至铸造为铝锭，从而使铝资源得以充分利用。此外，在再生铝的生产过程中也会产生大量的铝灰，通常对再生铝生产中产生的铝灰以压榨方式回收铝。

对铝灰不论是采用前述的分离处理、破碎、过筛和熔化以及铸为铝锭还是通过压榨回收铝，均依然存在铝成分的浪费情形。