[发明专利]铝空气电池电解废液制备镁铝锌水滑石的方法及其用途

权利要求书

1.一种制备镁铝锌水滑石的方法，其特征在于，包括方案1或方案2，

方案1包括：

(1)对铝空气电池电解废液进行过滤，以便得到第一滤液；

(2)将所述第一滤液、镁源和锌源混合进行反应，以便得到含有氢氧根型镁铝锌水滑石的混合液；

(3)对所述含有氢氧根型镁铝锌水滑石的混合液进行固液分离，以便得到氢氧根型镁铝锌水滑石和第二滤液；

(4)将所述氢氧根型镁铝锌水滑石和碳源进行反应，过滤，以便得到第三滤液和镁铝锌水滑石，

方案2包括：

(i)对铝空气电池电解废液进行过滤，以便得到第四滤液；

(ii)将所述第四滤液、镁源、锌源和碳源混合进行反应，以便得到含有镁铝锌水滑石的混合液；

(iii)对所述含有镁铝锌水滑石的混合液进行固液分离，以便得到第五滤液和镁铝锌水滑石。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铝空气电池电解废液包括氢氧化钾和氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)满足以下条件中的至少之一：

所述镁源包括选自氢氧化镁、氯化镁、氧化镁、硫酸镁、硝酸镁、碳酸镁中的至少之一；

所述锌源包括选自氢氧化锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌中的至少之一；

所述反应的温度为40～150℃，反应时间为2～12h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)满足以下条件中的至少之一：

所述固液分离采用真空过滤、压力过滤、离心分离或重力沉降实现；

进一步包括：对所述第二滤液进行补碱，以便得到用于铝空气电池的再生电解液；

进一步包括：采用水对所述氢氧根型镁铝锌水滑石进行洗涤和干燥，并将洗涤水回用于步骤(2)中作为反应介质。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二滤液中OH-的浓度为1～4mol/L，所述再生电解液中OH-的浓度为5～8mol/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)满足以下条件中的至少之一：

所述碳源包括选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、二氧化碳中的至少之一；

所述反应采用水热合成法进行，所述水热合成法的反应温度为60～200℃、pH为8～12、反应时间为4～15h；

所述反应采用焙烧还原法进行，所述焙烧还原法包括：将所述氢氧根型镁铝锌水滑石于400～800℃下焙烧3～8h；将焙烧产物与含有碳源的溶液混合搅拌12～24h。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，方案1进一步包括：

(5)对所述第三滤液进行蒸发浓缩，以便得到碳酸盐或浓缩液；将至少一部分的所述碳酸盐或浓缩液回用于步骤(4)中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方案2满足以下条件中的至少之一：

步骤(i)中，所述铝空气电池电解废液包括氢氧化钾和氢氧化钠；

步骤(ii)中，所述镁源包括选自氢氧化镁、氯化镁、氧化镁、硫酸镁、硝酸镁、碳酸镁中的至少之一；

步骤(ii)中，所述锌源包括选自氢氧化锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌中的至少之一；

步骤(ii)中，所述碳源包括选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、二氧化碳中的至少之一；

步骤(ii)中，所述反应的温度为40～150℃，反应时间为2～12h；

步骤(iii)中，所述固液分离采用真空过滤、压力过滤、离心分离或重力沉降实现；

步骤(iii)进一步包括：采用水对所述镁铝锌水滑石进行洗涤和干燥，并将洗涤水回用于步骤(ii)中作为反应介质。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，方案2进一步包括：

(iv)对所述第五滤液进行蒸发浓缩，以便得到碳酸盐或浓缩液；将至少一部分的所述碳酸盐或浓缩液回用于步骤(ii)中。

10.权利要求1～9中任一项所述的方法在回收铝空气电池电解废液、生产镁铝锌水滑石、改善PVC热稳定性及初期着色性中的用途。