本发明涉及一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，属于技术领域。
背景技术：
在铝型材加工业中，常用无机酸处理除去表面的氧化物，表面酸洗过程中会产生大量的含铝废渣和废酸，这些废渣、废酸若直接排放，会严重破坏生态环境、目前因废渣的产量非常的大，一个铝材厂每天上百吨、废渣里面的有效成分很少、成分复杂，难以做出纯净的产物、做出的产品大多市场需求很小，很容易就让市场饱和、处理需要的费用高，流程复杂等原因，造成了回收的困难。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。如果能从废水渣中提取出铝的成分，将其转换成化合物的形式分离出来，则对保护环境，提高铝材厂的经济效益具有重要的意义。例如可以得到硫酸铝，硫酸铝有广阔的用途，可以应用在造纸工业中，作为松香胶、蜡乳液等胶料的沉淀剂，水处理中作絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色，脱臭剂，某些药物的原料等。还可制造人造宝石及高级铵明矾。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，解决了废水渣堆放造成的污染的问题，是一种综合利用、变废为宝的二次生产技术。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，包括：
脱水干燥步骤：将含铝废水渣脱水干燥；
反应步骤：将浓硫酸加入经脱水干燥处理的含铝废水渣中，充分反应后保温；
除杂步骤：将经反应步骤处理的溶液进行结晶除杂，干燥制得固态硫酸铝。
进一步地，含铝废水渣包括氢氧化铝、偏铝酸钠和氧化铝中的至少一种。
进一步地，脱水干燥步骤中，将含铝废水渣脱水干燥至含水质量百分比≤10％。
进一步地，脱水干燥步骤中，将含铝废水渣烘干1-24h，然后晾干24-72h。
进一步地，脱水干燥步骤中，将含铝废水渣烘干5-20h，然后晾干40-65h。
进一步地，反应步骤中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:(4-8)。
进一步地，反应步骤中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:5。
进一步地，反应步骤中，将浓硫酸加入含铝废水渣后，搅拌2-6h。
进一步地，反应步骤中，保温温度为30-70℃，保温时间为1-2h。
进一步地，除杂步骤中，将经反应步骤处理的溶液通过真空抽滤或离心分离过滤后，浓缩至原体积的50-70％，然后自然冷却结晶1-2h，取结晶干燥制得固态硫酸铝。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的方法解决了含铝废水渣堆放造成的污染的问题，是一种综合利用、变废为宝的二次生产技术；
2、本发明使用的含铝废水渣来源于铝型材加工过程中产生的废渣，废水渣是废酸和废碱中和所得的，里面没有游离酸；因此达到了废物利用的目的，有效解决了废水渣占地广、难处理、排放污染等问题；
3、本发明的方法生成产物硫酸铝，工艺简单，操作方便，反应过程中自发热，生产成本低，适于规模化生产。
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：
一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，包括：
脱水干燥步骤：将含铝废水渣烘干5-20h，然后晾干40-65h，至含水质量百分比≤10％；
反应步骤：将浓硫酸加入经脱水干燥处理的含铝废水渣中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:(4-8)，然后搅拌2-6h；充分反应后保温，保温温度为30-70℃，保温时间为1-2h；
除杂步骤：将经反应步骤处理的溶液通过真空抽滤或离心分离过滤后，浓缩至原体积的50-70％，然后自然冷却结晶1-2h，取结晶干燥制得固态硫酸铝。
其中，含铝废水渣来源于铝型材加工，是废酸和废碱中和生成的，主要成分是容易反应的无定形氢氧化铝、偏铝酸钠、少量氧化铝(小于1wt％)。
除杂步骤通过结晶将杂质留在溶剂中，将结晶与溶剂分离，达到除杂的效果。
实施例1：
一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，包括：
脱水干燥步骤：将含铝废水渣烘干18h，然后晾干45h，至含水质量百分比8％；
反应步骤：将浓硫酸加入经脱水干燥处理的含铝废水渣中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:5，然后搅拌4h；充分反应后保温，保温温度为50℃，保温时间为1.5h；
除杂步骤：将经反应步骤处理的溶液通过真空抽滤或离心分离过滤后，浓缩至原体积的65％，然后自然冷却结晶1.5h，取结晶干燥制得固态硫酸铝。
实施例2：
一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，包括：
脱水干燥步骤：将含铝废水渣烘干15h，然后晾干55h，至含水质量百分比6％；
反应步骤：将浓硫酸加入经脱水干燥处理的含铝废水渣中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:7，然后搅拌5h；充分反应后保温，保温温度为60℃，保温时间为1h；
除杂步骤：将经反应步骤处理的溶液通过真空抽滤或离心分离过滤后，浓缩至原体积的55％，然后自然冷却结晶1.5h，取结晶干燥制得固态硫酸铝。
实施例3：
一种利用含铝废水渣制备固态硫酸铝的方法，包括：
脱水干燥步骤：将含铝废水渣烘干10h，然后晾干60h，至含水质量百分比7％；
反应步骤：将浓硫酸加入经脱水干燥处理的含铝废水渣中，浓硫酸和含铝废水渣的质量之比为1:6，然后搅拌4h；充分反应后保温，保温温度为48℃，保温时间为1.8h；
除杂步骤：将经反应步骤处理的溶液通过真空抽滤或离心分离过滤后，浓缩至原体积的60％，然后自然冷却结晶2h，取结晶干燥制得固态硫酸铝。
实施例1-3的硫酸铝纯度均达到99％以上；本方法利用反应放热，节省了大量的成本，废水渣里面含有大量的水，水的比热容巨大，加热需要耗费大量能源，脱水干燥步骤可以大大减少热量的需要。
其他的处理方法会用到比如冰机之类的设备，会产生大量的电费开支。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。