一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法与流程

文档序号:16639823发布日期:2019-01-16 07:25阅读:1153来源:国知局

本发明涉及一种制备偏铝酸钠的方法,具体涉及一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法。



背景技术:

在铝型材加工业中,铝型材挤压模具使用后要放入高浓度碱液中进行煲模,将模腔内的铝反应腐蚀掉。随着反应的进行,铝离子含量不断升高,煲模液的浓度降低,溶解铝的速率明显降低,就必须将煲模液排掉,重新换上新的高浓度碱液。排掉的煲模液为煲模废液,含有强碱,若直接排放,会严重破坏生态环境,同时又浪费了大量的资源。因此,将工业废弃物转化为有用资源,一直是铝型材企业需要解决的问题。

目前,煲模废液的处理采取“以废治废”的方式:跟氧化工序产生的废酸中和,这种处理方式产生的废渣量非常大,排放废渣造成二次污染;申请号为201711088953.8的中国发明专利提出一种由模具碱洗废液生产高纯度偏铝酸钠的方法及工艺,包括如下步骤:1)将模具厂产生的含1%-10%质量分数的偏铝酸钠高温(80℃-100℃)废液放入原水池内进行沉淀,经过滤后溶液与沉渣分离,将沉渣外排,清液进入下一道工序;2)将过滤后得到的高温废液通过缓冲罐进行静置处理,迅速将高温废液冷却降温至20℃-50℃进行固液分离,降温时大量偏铝酸钠晶体析出,经过滤烘干后,得到纯度99.9%以上的偏铝酸钠产品;3)将固液分离得到的废液经预热后,加热使废液的温度升至65℃-95℃,通过输料泵将加热后的废液送入蒸发浓缩单元进行蒸发浓缩结晶,再经固液分离模块,得到偏铝酸钠产品,另外得到的母液回流至蒸发浓缩单元继续蒸发,不断循环往复;4)整个工艺过程中产生的废气,经过余热回收单元、尾气净化单元后排出系统,尾气净化单元利用填充物进行尾气中有毒有害气体的吸附,再经催化氧化后转化成二氧化碳、氮气、水等无毒无害物质。需要多次加热,能耗高。但是,这种工艺还存在如下缺点:废碱浓度过低,回收成本过高,没有经济效益;第二步降温至20-50℃结晶,这种工艺本身结晶较少,结晶中主要成分也是氢氧化铝,产物不纯,降温后续还需再次升温,工艺设计非常不合理。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,该方法所使用的原材料来源于铝型材加工过程中产生的煲模废液,达到了废物利用的目的,有效解决了废液排放、污染环境等等问题,又使得偏铝酸钠资源化利用,节能环保,变废为宝,具有良好的社会和经济效益;同时,该方法还具有产物纯度高、回收率高和能耗低的特点。

实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,其特征在于,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度60-95℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,制成固体偏铝酸钠产品。

进一步地,加热步骤中,利用铝厂的挤压机的余热对煲模废液进行加热。

进一步地,加热步骤中,将煲模废液加热至温度80℃。

进一步地,过滤步骤中,所述板框压滤机的滤布的目数为50-100目,板框压力为0.2-0.4mpa。

进一步地,过滤步骤中,所述板框压滤机的滤布的目数为80目,板框压力为0.3mpa。

进一步地,浓缩及干燥步骤中,进行蒸发浓缩处理的设备为多效蒸发器或者mvr蒸发器。

进一步地,浓缩及干燥步骤中,蒸发浓缩液的固含量为20-40%。

进一步地,浓缩及干燥步骤中,蒸发浓缩液的固含量为30%。

进一步地,浓缩及干燥步骤中,喷雾干燥机的热风进口温度为150-200℃。

进一步地,浓缩及干燥步骤中,喷雾干燥机的热风进口温度为185℃。

本发明的有益效果在于:

1、本发明所使用的原材料来源于铝型材加工过程中产生的浓度为15-25%的煲模废液,达到了废物利用的目的,有效解决了废液排放、污染环境等等问题,又使得偏铝酸钠资源化利用,节能环保,变废为宝,具有良好的社会和经济效益。另外,本发明通过对煲模废液进行加热、过滤、蒸发浓缩后直接喷雾干燥结晶,充分利用煲模废液本身余热,具有产物纯度高、回收率高和能耗低的优点。

2、本发明通过铝厂设备余热加温过滤,使用喷雾干燥方式迅速结晶,工艺简单,生产成本低,并且节能环保,变废为宝,可以将废弃物资源化利用;该方法解决了煲模废液排放造成的环境污染问题,本方法所制备的偏铝酸钠有广阔用途,可应用在土木工程方面,造纸行业,也可做净水剂助剂、可作为水泥速凝剂。在石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中也有较广泛的应用。

具体实施方式

下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度60-95℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,制成固体偏铝酸钠产品。

作为进一步地实施方式,加热步骤中,利用铝厂的挤压机的余热对煲模废液进行加热。

作为进一步地实施方式,加热步骤中,将煲模废液加热至温度80℃。

作为进一步地实施方式,过滤步骤中,所述板框压滤机的滤布的目数为50-100目,板框压力为0.2-0.4mpa。

作为进一步地实施方式,过滤步骤中,所述板框压滤机的滤布的目数为80目,板框压力为0.3mpa。

作为进一步地实施方式,浓缩及干燥步骤中,进行蒸发浓缩处理的设备为多效蒸发器或者mvr蒸发器。

作为进一步地实施方式,浓缩及干燥步骤中,蒸发浓缩液的固含量为20-40%。

作为进一步地实施方式,浓缩及干燥步骤中,蒸发浓缩液的固含量为30%。

作为进一步地实施方式,浓缩及干燥步骤中,喷雾干燥机的热风进口温度为150-200℃。

作为进一步地实施方式,浓缩及干燥步骤中,喷雾干燥机的热风进口温度为185℃。

以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。

实施例1:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度80℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;所述板框压滤机的滤布的目数为80目,板框压力为0.3mpa;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液,蒸发浓缩液的固含量为30%;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥机的热风进口温度为185℃,制成固体偏铝酸钠产品。

经检测,本实施例的固体偏铝酸钠产品的纯度99.6%,回收率99.1%。

实施例2:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度60℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;所述板框压滤机的滤布的目数为50目,板框压力为0.2mpa;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液,蒸发浓缩液的固含量为20%;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥机的热风进口温度为150℃,制成固体偏铝酸钠产品。

经检测,本实施例的固体偏铝酸钠产品的纯度98.5%,回收率98.0%。

实施例3:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度70℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;所述板框压滤机的滤布的目数为70目,板框压力为0.25mpa;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液,蒸发浓缩液的固含量为25%;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥机的热风进口温度为175℃,制成固体偏铝酸钠产品。

经检测,本实施例的固体偏铝酸钠产品的纯度99.0%,回收率98.5%。

实施例4:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度90℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;所述板框压滤机的滤布的目数为90目,板框压力为0.35mpa;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液,蒸发浓缩液的固含量为35%;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥机的热风进口温度为190℃,制成固体偏铝酸钠产品。

经检测,本实施例的固体偏铝酸钠产品的纯度99.1%,回收率98.5%。

实施例5:

一种利用煲模废液制备偏铝酸钠的方法,包括:

加热步骤:取铝加工厂的浓度为15-25%的煲模废液,加热至温度95℃,得到高温煲模废液;

过滤步骤:将高温煲模废液输送至板框压滤机进行过滤,除去杂质,滤渣外排,得到偏铝酸钠滤液;所述板框压滤机的滤布的目数为100目,板框压力为0.4mpa;

浓缩及干燥步骤:将偏铝酸钠滤液进行蒸发浓缩处理,得到蒸发浓缩液,蒸发浓缩液的固含量为40%;将蒸发浓缩液输送至喷雾干燥机进行喷雾干燥,喷雾干燥机的热风进口温度为200℃,制成固体偏铝酸钠产品。

经检测,本实施例的固体偏铝酸钠产品的纯度99.2%,回收率98.5%。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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