[发明专利]一种聚合双酸铝铁滤渣再利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合双酸铝铁滤渣再利用工艺。

背景技术

聚合双酸铝铁是一种新型高效净水剂，集铝盐系和铁盐系高效净水剂的优点于一体，是一种高效、快速、低耗、无毒、安全的无机高效净水剂。然而在以含铁三水铝土矿粉为主要原材料生产聚合双酸铝铁的过程中，会产生占其总产量约6～9％的滤渣，若以年产10000吨液体聚合双酸铝铁产品的生产企业计，一年须产出滤渣600～900吨。经检测，滤渣未完全溶出的有效氧化铁成分占滤渣总量的15～20％，未完全溶出的有效氧化铝成分占滤渣总量的20～30％，表明滤渣依然有很高的回收价值。而目前滤渣的处理方式主要通过填埋或是直接用作建筑材料，造成极大的资源浪费。若能将滤渣进行有效的回收利用，则相当于含铝废渣的二次利用，最大限度的减少环境污染、“变废为宝”，以达到节能减排、循环经济的环保理念，是当前急需攻克的重大难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种聚合双酸铝铁滤渣再利用工艺，在不增加工艺设备和其它原材料的情况下，将滤渣收集回用于聚合双酸铝铁生产，通过调控生产过程中工艺参数、原材料投加配比以及反应过程中的盐基度，最大限度地回收滤渣中的有效氧化铁和氧化铝成分，以达到资源化利用。该工艺简单易操作，制得的聚合双酸铝铁产品盐基度高，设备投入低，适合工业化生产，且滤渣有效成分回收率高，大大降低聚合双酸铝铁的生产成本，循环经济。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种聚合双酸铝铁滤渣再利用工艺，将聚合双酸铝铁生产过程中产生的滤渣作为部分原料循环利用，包括以下步骤：

1)在一次反应釜内加入适量水，启动搅拌，在常压条件下依次加入盐酸和硫酸，加入滤渣，搅拌至滤渣完全溶解为浆料；加入含铁三水铝土矿粉，升温至93～115℃，在常压下保温反应2～5h；通过调控盐酸、硫酸和滤渣的重量份数以控制反应完成后料液的盐基度在19％±7％；

2)将反应后的料液进行液渣分离，得到母液及滤渣；取母液加入到二次反应釜中，启动搅拌，适量补充水，开始投加铝酸钙粉；铝酸钙粉投加完毕后，调节料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效剂溶液，加热控制温度在85～125℃，常压下反应3～5h，得到液体聚合双酸铝铁；将产生的滤渣收集回用于步骤1)中继续参与反应。

一实施例中：所述步骤2)中得到的液体聚合双酸铝铁通过滚筒干燥工艺或喷雾干燥工艺得到固体聚合双酸铝铁。

一实施例中：所述盐酸、硫酸、滤渣、含铁三水铝土矿粉、铝酸钙粉及增效剂的重量配比如下：盐酸105～155份，硫酸3～14份，滤渣15～35份，含铁三水铝土矿粉20～45份，铝酸钙粉35～65份，增效剂3～7份。

一实施例中：所述盐酸为总酸度30～32％的工业盐酸。

一实施例中：所述硫酸为质量分数97～99％的工业硫酸。

一实施例中：所述滤渣中氧化铝质量分数为18～32％，氧化铁质量分数为13～22％。

一实施例中：所述含铁三水铝土矿粉中氧化铝质量分数为38～47％，氧化铁质量分数为18～27％。

一实施例中：所述铝酸钙粉中酸溶铝质量分数为48～52％，氧化钙质量分数为26～33％。

一实施例中：所述增效剂为水玻璃或铝硅酸钠，使用时配制成18～42％质量浓度的溶液。

一实施例中：所述滤渣循环利用利用5～7次后，将滤渣作为建筑材料回收。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1.采用硫酸和盐酸双酸溶解的方式进行提取滤渣和含铁三水铝土矿粉中的铝、铁离子，并与铝酸钙粉进行聚合反应生成聚合双酸铝铁，不但各原料成本较低而且技术工艺也较为简单，且在聚合反应时加入增效剂，可提高产品的盐基度。本发明制得的产品有效将铝、铁离子有机合成，集铝盐净水剂和铁盐净水剂优点于一体，形成主要成分含量互补，有效降低产品应用于饮用水处理时出水的残余铝离子，更好的保证人体健康。

2.在不增加工艺设备和其他原材料的情况下，将滤渣回用于高效净水剂聚合双酸铝铁的生产。通过调控工艺具体反应参数、投加重量份数比及利用反应过程中的盐基度，即可将滤渣中的有效成分回收96％以上。这是本发明申请人经过大量、长时间的研究试验，最终总结发明的技术。各项工艺参数、各原料投加重量份数以及通过调整酸和滤渣等各组分加入的重量份数控制一次反应釜中反应后料液的盐基度，这些都是本发明回收利用滤渣的关键。