专利名称：聚合氯化铝的制备方法
技术领域：
本发明属于氯化铝生产领域，具体涉及一种聚合氯化铝的制备方法。
背景技术：
聚合氯化铝简称PAC，通常也称作碱式氯化铝或混凝剂等，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，颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。该产品有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理和化学过程。使用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效去除水中色质SS、COD、BOB及砷、萊等重金属离子，产品广泛用于饮用水、工业废水和生活污水处理领域。聚合氯化铝具有以下特点①聚合氯化铝分子结构大，吸附能力强，用量少，处理成本低；②溶解性好，活性高，在水体中凝聚形成的矾花大，沉降快，比其他无机絮凝剂净化能力大2 3倍；③适应性强，受水体pH值和温度影响小，原水净化后达到国家引用水标准，处理后水质中阳、阴离子含量低，有利于离子交换处理和高纯水的制备；④腐蚀性小，操作简便，能改善投料工序的劳动强度和劳动条件。目前，国内制备聚合氯化铝普遍采用铝酸钙粉、铝矾土粉等作为原料。而我国攀枝花地区采用熔融还原法制取硅钛铁合金的冶炼过程中，除获得相应目标合金外，还会产生大量的尾渣，从资源综合利用的角度出发，利于废弃物进行聚合氯化铝生产对环境保护具有重大意义。
发明内容
本发明提供一种聚合氯化铝的生产方法，该方法以熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣为原料，所得产品符合GB/T 22627-2008的要求。本发明的技术方案为本发明提供了一种聚合氯化铝的制备方法，具体步骤为a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000_1250°C下焙烧改性；b)将焙烧改性的铝熔渣用浓度为10 40wt%的盐酸于50 150°C下酸浸后制得
聚合氯化铝产品；其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100 5 50 ;所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣。优选的，上述铝熔渣的成分满足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 30wt%，SiO2 I 7wt%, MgO 3 10wt%, TiO2 含量低于 3wt%。优选的，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰。优选的，所述步骤a中在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250°C下焙烧改性O. 5-1小时。优选的，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生铝熔渣的过程中的热量。
优选的，所述焙烧改性在化渣炉中进行。所述化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。优选的，所述b步骤中酸浸1-3小时后制得聚合氯化铝产品。本发明还提供了熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣在制备聚合氯化铝中的用途。本发明的有益效果本发明利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔废渣来生产聚合氯化铝，所得产品符合GB/T 22627-2008水处理剂聚氯化铝的要求，从而实现铝熔渣综合资源化和无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策；另外，该渣产生的过程中具有大量余热，因而有效的利用该渣节约电耗，具有一定的经济效益。
具体实施例方式本发明提供了一种聚合氯化铝的制备方法，具体步骤为a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000_1250°C下焙烧改性；b)将焙烧改性的铝熔渣用浓度为10 40wt%的盐酸于50 150°C下酸浸后制得
聚合氯化铝产品；其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100 :10 50 ;所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣，其主要物相为铝酸钙和镁铝尖晶石。优选的，上述铝熔渣的成分满足Al2O3 50 60wt%，Ca0 15 30wt%，SiO2 I 7wt%, MgO 3 10wt%, TiO2 含量低于 3wt%。优选的，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰；活性石灰也生石灰,主要成分为CaO，由石灰石(CaCO3)煅烧成的。优选的，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生铝熔渣的过程中的热量；可有效的降低焙烧过程中的能源消耗，同时降低其生产成本。本发明也可将熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣冷却后，在化渣炉中进行焙烧改性；所述化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。本发明铝熔渣焙烧改性后铝熔渣的铝溶出率(氧化铝溶出率)可达80%以上。为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明。实施例I熔融还原法制取硅钛铁合金过程中，从冶炼炉出来的铝熔渣的温度为1754°C，以该铝熔渣为原料(其主要成分为A1203 55%、CaO 26%、MgO 8. 7%, SiO2 5. 6%、TiO2 I. 8%)，向其中添加占铝熔渣5 20wt%的活性石灰，在等离子炉(炉内温度保持在1200°C )中焙烧40min ;再将改性后的铝熔渣在浓度为20 30wt%的工业盐酸中，于50 150°C条件下溶浸2. 5h，制得聚合氯化铝产品；经检测，所得聚合氯化铝产品指标如表I所示表I广品检测指标
权利要求
1.聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，制备步骤为 a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250°C下焙烧改性； b)将焙烧改性的铝熔渣用浓度为10 40wt%的盐酸于50 150°C下酸浸后制得聚合氣化招广品； 其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100 5 50 ;所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的渣。
2.根据权利要求I所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述铝熔渣的成分满足A1203 50 60wt%，CaO 15 30wt%，SiO2 I 7wt%，MgO 3 10wt%，TiO2 含量低于3wt%0
3.根据权利要求I或2所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或活性石灰。
4.根据权利要求I或2所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤a中焙烧改性O. 5-1小时。
5.根据权利要求I或2所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的焙烧改性利用熔融还原法制取硅钛铁合金产生铝熔渣过程中的热量。
6.根据权利要求I或2所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述焙烧改性在化渣炉中进行。
7.根据权利要求6所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤a中的化渣炉为等离子炉、直流电弧炉、交流电弧炉或电阻炉。
8.根据权利要求I或2所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，所述步骤b中酸浸1-3小时。
9.熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的铝熔渣在制备聚合氯化铝中的用途。
全文摘要
本发明属于氯化铝生产领域，具体涉及一种聚合氯化铝的制备方法。聚合氯化铝的制备方法，具体制备步骤为a)在铝熔渣中添加碱性物质于1000-1250℃下焙烧改性；b)将焙烧改性的铝熔渣用浓度为10～40wt%的盐酸于50～150℃下酸浸后制得聚合氯化铝产品；其中，铝熔渣与碱性物质重量比为100∶5～50；所述铝熔渣为采用熔融还原法制取硅钛铁合金过程中产生的尾渣。本发明利用熔融还原法制取硅钛铁合金中产生的铝熔渣来生产聚合氯化铝，所得产品符合GB/T 22627-2008水处理剂聚氯化铝的要求，从而实现铝熔渣无害化处理，具有良好的环保效应，符合国家循环经济的产业政策；另外，该渣产生的过程中具有大量余热，因而有效的利用该渣节约电耗，具有一定的经济效益。
文档编号C01F7/56GK102923746SQ201210480648
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者青光红, 陈涛, 吴胜利, 袁兵, 卓胜, 郑德明 申请人:攀枝花钢城集团有限公司