[发明专利]一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣PAC的方法

说明书

本发明一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣PAC的方法，包括步骤：酸溶、重捕、乳化剪切搅拌。本发明的有益效果是：利用废碱代替了传统的铝矿土资源，避免了粉尘污染，且无二次危废产生，保证了产品的质量；利用新兴高效乳化剪切搅拌技术快速制备PAC，操作简便，处理量大，生产周期短，产量大，能耗低，且设备投资费用低，成本低廉；实现了含铝污泥、废盐酸及废碱的资源再生综合利用，变废为宝，保障了上游企业的可持续发展，节约了企业生产成本，实现了经济与环保的双重效益；制备的无渣PAC纯清透亮，性质稳定，流动性及分散性好，且能达到较高的盐基度，脱色除浊能力较一般市售PAC强5～10％。

技术领域

本发明涉及固废处置与资源再生综合利用技术领域，涉及污水处理技术领域一种无渣PAC的技术改造，具体涉及一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣PAC的方法。

背景技术

聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用pH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，因此，该产品广泛应用于饮用水、工业用水和污水处理领域。

近年来，关于聚合氯化铝的制备技术亦是层出不穷、不断创新，其中较为前沿、广泛的是利用“废含铝原料+废酸+铝矿土”工艺制备PAC，即将废弃的含铝原料、废盐酸或废硫酸等无机强酸作为生产原料，先酸溶反应充分提取铝资源，再配以铝酸钙粉或铝土矿等含铝原料进行聚合调节。该技术虽清洁、绿色、环保，能有效防止二次污染，充分利用废弃资源，变废为宝，达到废弃物再生综合利用的目的，保障了上游企业的可持续发展，节约了企业生产成本，实现了经济与环保的双重效益，但该技术同时也存在着以下几点缺陷：(1)需要消耗大量的矿产资源，而如今矿产资源的稀缺导致原料价格的疯涨，最终不可避免地导致企业生产成本的增加；(2)二次危废泥渣产生量大，难以处理，易造成二次污泥，同时增加了企业委外处置成本；(3)工艺操作相对复杂，且生产过程中粉尘污染现象严重，易危害人体健康。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣PAC的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用高效乳化剪切搅拌技术制备无渣PAC的方法，包括以下步骤：

(1)、酸溶，将工业副产废盐酸与铝型材行业含铝污泥进行酸溶反应，常温常压搅拌反应1～2h至含铝污泥完全溶解，即得有效成分为AlCl₃的铝盐水，其中废盐酸与含铝污泥的质量比3:1；

(2)、重捕，向步骤(1)制得的铝盐水中加入液体重金属捕捉剂，搅拌反应0.5～1h后，静置沉降2～3h，即得淡黄色上清液含铝母液水，其中液体重金属捕捉剂与铝盐水的质量比为1:(500～2000)；

(3)、乳化剪切搅拌，将步骤(2)制得的上清液含铝母液水置于乳化剪切搅拌机中进行高速乳化剪切搅拌，并同时缓慢投加液体废碱调节溶液聚合度，投加完毕后继续高速乳化剪切搅拌30～45min出料，即得黄色或黄褐色澄清液体PAC，其中上清液含铝母液水与液体废碱的质量比为(299～327):(84～120)。

进一步地，所述的步骤(1)中工业副产废盐酸的酸度以HCl计为10～35wt％，铝型材行业含铝污泥为白色或灰白色固体物质，其有效成分为Al(OH)₃，铝含量以Al₂O₃计为10～35wt％。

进一步地，所述的步骤(1)中铝盐水的铝含量以Al₂O₃计为2～9wt％，酸度以HCl计为0～12wt％。