[发明专利]一种以富钾板岩固体渣为原料制备混凝剂的方法

说明书

本发明公开了一种以富钾板岩固体渣为原料制备聚合氯化铝铁混凝剂的方法，包括将富钾板岩固体渣与HCl溶液混合，加热反应得到固液混合反应液；固液混合反应液降温加入一定比例的水，搅拌，过滤，洗涤，合并滤液洗涤液，加入碱液调pH值为2.5～5.0；浓缩和水解聚合反应，干燥，研磨得到聚合氯化铝铁混凝剂。本发明的制备聚合氯化铝铁混凝剂的方法，采用富钾板岩固体渣为原料，优化制备工艺步骤和条件，工艺简单，条件温和不苛刻，易操作，降低了生产的能量消耗和生产成本，有利于绿色环保的工业化生产的应用；制备得到的聚合氯化铝铁混凝剂质量佳，混凝效果优良，适用pH范围广，应用领域多，应用性好。

技术领域

本发明涉及工业废弃物资源化利用技术领域，尤其涉及一种以富钾板岩固体渣为原料制备混凝剂的方法。

背景技术

白云鄂博富钾板岩是多金属共生矿，不仅是大型的铁铌稀土矿，而且蕴藏着丰富的钾、铝等资源。综合高效利用富钾板岩，是矿山可持续发展的重要组成部分。针对富钾板岩的矿物特征和化学组成，在活化焙烧-分离工艺来提取钾资源过程中产生出大量固体渣，成份复杂，占地大，储存困难，需要进行进一步的资源化应用。

混凝剂在印染废水、高浊地表水及含藻富营养化水体处理中具有优良的应用效果，国内外的印染、冶炼、造纸、制药、油田、市政等多种行业的水处理及污泥调理中，采用混凝沉淀法进行处理的约占55％～75％。目前，混凝剂多以聚合氯化铝铁混凝剂为主，现有技术公开的聚合氯化铝铁混凝剂的制备方法包括，以含铝铁的废渣为原料制备聚合氯化铝铁混凝剂，含铝铁的废渣的原料主要有煤矸石、粉煤灰、生产硫酸废渣尘、赤泥、含铝原料和含铁原料混合使用等。煤矸石和粉煤灰为原料时，需要添加适宜添加剂并高温煅烧活化进行预处理，需要消耗较多能量，成本高，不利于工业化应用；

现有技术文献“利用废铝泥制备聚合氯化铁铝的工艺研究”公开了以盐酸溶液为浸出剂对废铝泥进行浸出，经过滤，滤液中加入一定比例的稳定剂磷酸钠，熟化2h，将所得滤液三氯化铝与聚氯化铁充分混合，可制备得聚合氯化铁铝；现有技术文献“利用盐酸酸洗废液制备聚合氯化铁铝混凝剂的研究”，以盐酸酸洗废液为主要原料，通过添加少量铝酸钙粉制备了以铁盐为主要成分的聚合氯化铁铝混凝剂，需分批加入氯酸钠氧化剂，稳定剂为磷酸钠；现有技术文献“赤泥制备聚合氯化铝铁絮凝剂工艺条件及应用研究”，以铝厂拜耳法赤泥为主要原料在一定温度下用盐酸浸出赤泥铁、铝，加入稳定剂磷酸二氢盐、氧化剂H₂O₂，并加入碱调节其碱化度，方法步骤复杂，产生废液不利于绿色环保。

综上，现有技术公开得聚合氯化铝铁混凝剂的制备方法存在如下不足之处，需要使用强氧化剂，稳定剂或者需要外加聚合剂完成聚合反应；工艺步骤需要熟化，加碱调节等步骤。这些方法需要消耗较多能量，或外加原料，工艺复杂繁琐，增加了操作难度和生产成本，不利于工业化推广。因此，对聚合氯化铝铁混凝剂的制备方法进一步优化存在需求。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种以富钾板岩固体渣为原料制备聚合氯化铝铁混凝剂的方法，解决上述现有技术中聚合氯化铝铁混凝剂的制备方法的缺陷问题。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中聚合氯化铝铁混凝剂的制备方法中存在需要使用强氧化剂，稳定剂或者需要外加聚合剂完成聚合反应，工艺步骤需要熟化，加碱调节，导致消耗较多能量，工艺复杂繁琐，对环境不友好，制备条件苛刻，增加了操作难度和生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种以富钾板岩固体渣为原料制备聚合氯化铝铁混凝剂的方法，包括以下步骤：

步骤1、将富钾板岩固体渣与HCl溶液混合，加热反应得到固液混合反应液；

步骤2、将步骤1得到得固液混合反应液降温加入一定比例的水，搅拌，过滤，洗涤，合并滤液洗涤液，控制温度加入碱液调pH值为2.5～5.0；

步骤3、将步骤2调节pH后液体浓缩和水解聚合反应，干燥，研磨得到聚合氯化铝铁混凝剂；