[发明专利]利用傅克反应后废弃催化剂制备水质净化剂的方法及水质净化剂

说明书

本发明公开了一种利用傅克反应后废弃催化剂制备水质净化剂的方法，是将傅克反应后废弃的AlCl₃催化剂溶解在氯酸钠水溶液中，在控制AlCl₃加入方式的基础上进行水解反应，在水解反应中还可利用工业生产产生的酸性废水作为反应水，经过无需加热的反应步骤，消除原料AlCl₃在傅克反应过程引入的众多杂质的同时，促使氯化铝发生有效地水解聚合，最后加入适量铝酸钙粉进行调配后，只需经简单过滤，即可获得水质净化剂产品聚合氯化铝。采用本发明的技术方案获得的回收再利用方法，在固废、废水等废弃物的回收再利用方面具有显著的经济和环保价值；获得的水质净化剂符合市售品规格要求，在水质净化效果方面还优于市售产品。

技术领域

本发明涉及化工废弃物再利用技术领域，尤其涉及一种利用傅克反应后废弃催化剂制备水质净化剂的方法，以及由该方法制得的水质净化剂。

背景技术

傅克反应，又称傅里德-克拉夫茨反应，是一类芳香族亲电取代反应，主要分为两类：烷基化反应和酰基化反应，是在强路易斯酸的催化下，使用卤代烃对一个芳环进行烷基化，或由酰化试剂与苯环进行酰化，使芳香烃环上的氢原子被烷基或酰基取代，以制备烷基烃或芳香酮的反应。

目前傅克反应常用的催化剂为无水三氯化铝，傅克反应结束后通常使用盐酸与三氯化铝进行酸解络合再经多次分层、萃取等工艺对催化剂进行后处理以分离回收催化剂，该分离过程进展缓慢、分离效果还非常不好；另外由于反应中催化剂用量大，而且铝盐容易产生絮状物，造成反应产生的废水量多、污染大，而且该废水的处理十分困难。因此开发对废弃催化剂的再利用方法，不仅具有显著的经济价值，更具重要的环保意义。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用傅克反应后废弃催化剂制备水质净化剂的方法，经由该方法能够将对环境污染大、不易处理的傅克反应后废弃AlCl₃催化剂回收利用，获得具有广泛用途且符合市售产品标准的水质净化剂聚合氯化铝。

为实现上述目的，本发明提供的利用傅克反应后废弃催化剂制备水质净化剂的方法，包括以下质量份原料组分：傅克反应后废弃的AlCl₃催化剂50～60份，水100份，氯酸钠1.0～5.0份，铝酸钙粉15～20份；所述水包括工业生产产生的酸性废水、自来水；

该方法包括以下无需加热的反应步骤：

a、先将水加入至反应器，然后在连续搅拌状态下加入氯酸钠，充分溶解并搅拌均匀后，以连续加入的方式将傅克反应后废弃的AlCl₃催化剂在10～15分钟内缓慢加入至反应器中，继续搅拌反应10～15分钟；

b、再将铝酸钙粉加入到反应器，充分反应后过滤、弃去滤渣，得到符合市售品规格的水质净化剂产品聚合氯化铝。

本发明的废弃物再利用方法，是将傅克反应后废弃的AlCl₃催化剂，控制在规定时间内以连续加入方式，溶解在氯酸钠水溶液中，利用氯酸钠的氧化作用，结合AlCl₃本身的水解反应，经过无需加热的反应步骤，消除原料AlCl₃在傅克反应过程引入的众多杂质的同时，促使氯化铝发生有效地水解聚合，最后依据聚合氯化铝产品标准要求，通过加入适量铝酸钙粉进行产品指标的调配，只需经简单过滤而无需复杂的分离操作，即可获得符合市售品规格要求的净水剂产品。该方法中，作为原料的废弃催化剂AlCl₃的加入方式对于反应进程影响至关重要，通过控制加入方式及加入速率，可使反应顺利进行并有效防止反应副产物的生成。另外，在对废弃AlCl₃的回收再利用方法中，还可使用工业生产的酸性废水作为水解原料，不仅解决了AlCl₃的固废污染问题，还使工业生产的酸性废水得到利用，具有更为显著的经济和环保价值。