铝盐絮凝剂、利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法及其应用技术

本申请公开了一种利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，包括如下步骤：S1、将硫酸亚铁与含磷废酸混合后，制得混合液A；S2、将废硝酸加入混合液A中，搅拌反应后，进行过滤，固体物为磷酸铁，将过滤所产生的滤液和洗涤所产生的废水混合制得废硫酸；S3、将所述废硫酸、工业硫酸和回用水混合均匀后，制得混合液B；S4、将含铝污泥、副产氧化铝加入所述混合液B中，搅拌反应后，制得硫酸铝溶液；S5、将聚合调节剂加入所述硫酸铝溶液中，搅拌反应后，进行压滤浓缩，制得所述铝盐絮凝剂。本申请所制得的铝盐絮凝剂可在净水剂领域中应用，具有较好的絮凝效果，用量较普通型的聚合硫酸铝净水剂以及聚合氯化铝净水剂的量少。水剂的量少。水剂的量少。

【技术实现步骤摘要】
铝盐絮凝剂、利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法及其应用


[0001]本申请涉及废酸处理
，尤其是涉及铝盐絮凝剂、利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法及其应用。

技术介绍

[0002]在金属表面处理过程中常常产生大量的含磷废酸，通常行业内的处理方法是用氢氧化钙中和除磷，目前处理含磷废酸的方法，只是单纯地处理了危废物，却忽视了含磷废酸资源的价值，并未充分利用含磷废酸，是对资源的一种浪费。在全球提倡节能降耗、发展低碳经济的时代，探索新的工艺将这些磷资源利用起来，再生产高附加值、有市场需求的产品是我们面临的一项迫切的任务。

技术实现思路

[0003]为了解决上述至少一种技术问题，开发一种利用含磷废酸制备具有市场需求的铝盐絮凝剂的工艺，本申请提供铝盐絮凝剂、利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法及其应用。
[0004]一方面，本申请提供的一种利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，包括如下步骤：S1、将硫酸亚铁与含磷废酸按重量比为(7.78～7.92)：(49.7～50.5)混合均匀后，过滤，滤液为混合液A；S2、将废硝酸加入所述混合液A中，搅拌反应后，进行过滤，用去离子水洗涤过滤所得的固体物，烘干后，制得磷酸铁，将过滤所产生的滤液和洗涤所产生的废水混合制得废硫酸，其中，所述废硝酸与所述混合液A的重量比为(4.75～5.5)：(57.4～58.3)；S3、将所述废硫酸、工业硫酸和回用水按重量比为(2.89～3.17)：(6.62～7.01)：(12.1～14)混合均匀后，制得混合液B；S4、将含铝污泥、副产氧化铝加入所述混合液B中，搅拌反应后，制得硫酸铝溶液；S5、将聚合调节剂加入所述硫酸铝溶液中，搅拌反应后，进行压滤浓缩，制得所述铝盐絮凝剂。
[0005]通过采用上述技术方案，本申请利用含磷废酸中的磷制得磷酸铁这一具有市场需求的化工品，并将制备磷酸铁所产生的废硫酸与其他危废配伍，进行协同处理，制得铝盐絮凝剂，铝盐絮凝剂是污水处理中的一种净水剂。步骤S1中，通过过滤处理，可以有效地去除不溶物；步骤S2中发生的反应如下：6FeSO4+3H2SO4+2HNO3——3Fe2(SO4)3+4H2O+2NO，Fe2(SO4)3+2H3PO4——2FePO4+2H2O+3H2SO4，所产生的NO可以在吸收塔中用尿素溶液去除，进行硝化
‑
反硝化处理，将NO转化成氮气释放；步骤S4中发生的反应如下，3H2SO4+Al2O3—Al2(SO4)3+3H2O；步骤S5中发生的聚合反应如下：(n)Al
3+
+(3n)OH
‑
——Al
n
(OH)
K J+
，其中，k+J＝3n。
[0006]可选的，所述步骤S1中，所述含磷废酸中H3PO4的质量分数为8～10％，H2SO4的质量分数为60％。
[0007]可选的，所述步骤S2中，所述废硝酸中HNO3的质量分数为30～50％。
[0008]可选的，所述步骤S2中，所述去离子水的重量为所述废硝酸重量的1.2～1.8倍。
[0009]可选的，所述步骤S4中，所述含铝污泥、所述副产氧化铝、所述混合液B的重量比为(8.5～9.1)：(1.2～1.5)：(21.6～24.1)。
[0010]可选的，所述步骤S4中，所述含铝污泥中Al2O3的质量分数为45～60％、副产氧化铝中Al2O3的质量分数为50～65％。
[0011]可选的，所述步骤S5中，所述聚合调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾，所述聚合调节剂的重量与所述硫酸铝溶液的重量比为(0.018～0.023)：(31.3～34.78)。
[0012]可选的，所述步骤S5中，压滤脱水的重量为所述聚合调节剂重量的8～10倍。
[0013]第二方面，本申请提供了上述制备方法制得的铝盐絮凝剂。
[0014]第三方面，本申请提供了上述铝盐絮凝剂在净水剂领域的应用。
[0015]本申请所制得的铝盐絮凝剂的净水原理为：三价Al离子在水溶液中形成立体结构的水合物，具有强烈的聚合倾向。铝离子在水中先以Al
3+
、Al(OH)
1+
、Al(OH)
2+
、Al(OH)3、Al(OH)4‑
等单体存在，然后逐渐形成多羟基的聚合物，如Al2(OH)
24+
、Al2(OH)
5+
、Al3(OH)
54+
、Al4(OH)
84+
等，在硫酸铝溶液环境中，多数以低分子的聚合物存在，如二聚体、三聚体和四聚体。由于离子在水中溶解度更大、更稳定，易于形成大分子的多羟基聚合物，如Al
10
(OH)
228+
、Al
13
(OH)
309+
、Al
54
(OH)
14418+
，大分子的多羟基聚合物与水体中的带电粒子形成的絮凝物，颗粒大沉降快，具有很好的絮凝净化水体效果。
[0016]综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请利用含磷废酸中的磷制得磷酸铁这一具有市场需求的化工产品，并将制备磷酸铁所产生的废硫酸与其他危废配伍，进行协同处理，制得铝盐絮凝剂。
[0017]2.本申请所提供的利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，反应条件温和，适合工业化生产。
[0018]3.本申请所制得的铝盐絮凝剂作为一种污水处理中的净水剂，具有较好的絮凝效果，团聚的絮凝颗粒体积较大，用量较普通型的聚合硫酸铝净水剂以及聚合氯化铝净水剂的量少。
附图说明
[0019]图1为本申请提供的一种利用废酸制备铝盐絮凝剂的工艺流程图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
[0021]本申请设计了一种利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，包括以下步骤：S1、将硫酸亚铁与含磷废酸按重量比为(7.78～7.92)：(49.7～50.5)混合均匀后，过滤，滤液为混合液A；S2、将废硝酸加入所述混合液A中，搅拌反应后，进行过滤，用去离子水洗涤过滤所得的固体物，烘干后，制得磷酸铁，将过滤所产生的滤液和洗涤所产生的废水混合制得废硫酸，其中，所述废硝酸与所述混合液A的重量比为(4.75～5.5)：(57.4～58.3)；S3、将所述废硫酸、工业硫酸和回用水按重量比为(2.89～3.17)：(6.62～7.01)：(12.1～14)混合均匀后，制得混合液B；
S4、将含铝污泥、副产氧化铝加入所述混合液B中，搅拌反应后，制得硫酸铝溶液；S5、将聚合调节剂加入所述硫酸铝溶液中，搅拌反应后，进行压滤浓缩，制得所述铝盐絮凝剂。
[0022]本申请的铝盐絮凝剂可以在净水剂领域应用。
[0023]本申请利用含磷废酸中的磷制得磷酸铁这一具有市场需求的化工产品，并将制备磷酸铁所产生的废硫酸与其他危废配伍，进行协同处理，制得铝盐絮凝剂。本申请所提供的利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，反应条件温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将硫酸亚铁与含磷废酸按重量比为（7.78～7.92）：（49.7～50.5）混合均匀后，过滤，滤液为混合液A；S2、将废硝酸加入所述混合液A中，搅拌反应后，进行过滤，用去离子水洗涤过滤所得的固体物，烘干后，制得磷酸铁，将过滤所产生的滤液和洗涤所产生的废水混合制得废硫酸，其中，所述废硝酸与所述混合液A的重量比为（4.75～5.5）：（57.4～58.3）；S3、将所述废硫酸、工业硫酸和回用水按重量比为（2.89～3.17）：（6.62～7.01）：（12.1～14）混合均匀后，制得混合液B；S4、将含铝污泥、副产氧化铝加入所述混合液B中，搅拌反应后，制得硫酸铝溶液；S5、将聚合调节剂加入所述硫酸铝溶液中，搅拌反应后，进行压滤浓缩，制得所述铝盐絮凝剂。2.根据权利要求1所述的利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述含磷废酸中H3PO4的质量分数为8～10%，H2SO4的质量分数为60%。3.根据权利要求1所述的利用废酸制备铝盐絮凝剂的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述废硝酸中HNO3的质量分数为30～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆月锋，
申请(专利权)人：绍兴绿嘉环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：