[发明专利]一种用铝灰生产聚氯化铝净水剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种用铝灰生产聚氯化铝净水剂的制备方法，属于净水剂制备技术领域，通过以下步骤制取：（1）将铝灰预处理物料、纳米碳酸镁、氧化铝和碳酸钙混合；（2）混合物料煅烧；（3）煅烧物料破碎；（4）煅烧破碎后物料与盐酸和水化合；（5）化合物料熟化。本发明提供的一种用铝灰生产聚氯化铝净水剂的制备方法，不仅有效的解决了工业危废铝灰的资源化利用、得到符合GB/T22627‑2014的聚氯化铝产品，且制备出的聚氯化铝净水剂，所制备的无机净水剂吸附性能较普通净水剂大幅增长，同时具有高效脱出污水中磷和砷的功效。

技术领域

本发明属于净水剂制备技术领域，具体的说，涉及一种用铝灰生产聚氯化铝净水剂的制备方法。

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，它是介于AlCl₃和Al(OH)₃之间的一种水溶性无机高分子聚合物。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，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理等领域，还可用于造纸、精密制造、高级鞣皮、混凝土速凝等领域。

现有技术中用于制备液体聚合氯化铝的原料主要有铝屑、铝渣、氢氧化铝、氯化铝以及含铝矿物等。此外，为了提高资源的利用率以及落实绿色化学的理念，因此，现有部分氯化铝生产企业正在用BB酸生产过程中所剩下的母液来作为原料的，其主要的反应原理为：

(Al³⁺+SO4₂-+Cl^-+H₂+)+NH₃·H₂O→Al(OH)₃↑+NH⁴⁺+SO₂4-+Cl^-；

(1)Al(OH)₃+HCl→Al_n(OH)mCl³ⁿ-m，

(2)Al(OH)₃+(Al₃++SO₂^4-+Cl^-+H+)→[Al₂(OH)NCl₆-N]M·(SO₄)x。由于该反应原理需要先通过添加氨水来中和母液中的酸性，而后向将成点取出沉淀Al(OH)₃内部加入盐酸进行聚合熟化后再制成聚合氯化铝，从而造成了盐酸使用的大量浪费，并且也会对环境造成污染，而且由于BB酸母液内还含有苯酐、苯等有机物质，所以对聚合氯化铝的最终纯度也会造成一定的影响。

铝灰是一种危险废弃物，已经列入《国家危险废弃物名录》中。铝灰来源于电解铝生产和铝加工过程中产生量巨大，其主要为熔炼铝及铝合金生产过程中漂浮于铝熔体表面的不熔夹杂物、氧化物、添加剂以及与添加剂进行物理、化学反应产生的反应产物等，产生于铝发生熔融的所有生产工序。铝灰的成分因各生产厂家的原料及操作条件不同而略有变化，但通常都含有金属铝，铝的氧化物、氮化物和碳化物，盐，其它金属氧化物(如Si0₂、MgO)以及一些其它成分。此外，在熔铸或精炼过程中所使用覆盖剂，导致铝灰中含有一定量的氯化物。