本發(fā)明屬于資源化工領(lǐng)域，主要涉及一種聚合氯化鋁(PAC)廢渣酸法回收制備氫氧化鋁的方法。

背景技術(shù)：

PAC是一種高效無機(jī)高分子混凝劑，具有吸附活性高、澄清泥沙時(shí)間短、適應(yīng)pH值范圍寬、不需要助凝劑和不受水溫影響等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于膠體、懸浮物、有機(jī)物、金屬離子、磷酸鹽、有毒金屬、色度等的去除。PAC的生產(chǎn)方法有很多，按生產(chǎn)工藝可分為酸法、堿法、中和法、熱解法、加壓反應(yīng)法、混凝膠法、電滲析法和電解法等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國年產(chǎn)400kt液體PAC，每生產(chǎn)1t含10％氧化鋁的液體PAC就產(chǎn)生150kg廢渣，每年將會(huì)產(chǎn)生60kt廢渣。

目前，國內(nèi)處理PAC廢渣的主要方法是填埋和堆棄，不僅處理成本高，而且占用土地資源，污染環(huán)境。因此，PAC廢渣的減排和高效綜合利用受到了越來越多的關(guān)注。李娜等(李娜,向浩,魯義軍,等.聚合氯化鋁生產(chǎn)廢渣的處理與利用[J].化工學(xué)報(bào),2011,62(5):1441-1447.)對(duì)廢渣泥漿進(jìn)行中和改性固化處理，并用做普通黏土磚的原料和脫色劑的添加劑，改性后的廢渣作為脫色劑的添加劑已用于實(shí)際生產(chǎn)中，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。岳欽艷等(岳欽艷,岳東亭,高寶玉,等.一種以聚合氯化鋁廢渣和赤泥為主料的免燒磚及其制備方法.中國，CN 103553492 A[P].2014-02-05.)以PAC廢渣和赤泥為主料制作免燒磚，外加粉煤灰和水泥活性礦物材料，節(jié)約了激發(fā)劑的用量并提高了磚的強(qiáng)度，既能滿足免燒磚的使用性能，也減少了赤泥和PAC廢渣的堆積，解決了赤泥和PAC廢渣的排放對(duì)環(huán)境的污染問題。陳嘉賓等(陳嘉賓,呂奮勇,王志巍等.一種聚氯化鋁濾渣再利用工藝.中國，CN 104402031 A[P].2015-03-11.)通過酸溶提取鋁，然后加入鋁酸鈣粉制得液體PAC，在不增加工藝設(shè)備和其它原材料的情況下，實(shí)現(xiàn)了將濾渣用于PAC生產(chǎn)，大大降低了PAC生產(chǎn)的原料成本，減少了濾渣的排放量，但該工藝存在操作復(fù)雜、鹽酸消耗量大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種聚合氯化鋁廢渣酸法回收制備氫氧化鋁的方法，該方法能夠從PAC廢渣中制備較純凈的氫氧化鋁，變廢為寶，從而減少廢渣的排放，降低了廢渣的處理成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的聚合氯化鋁廢渣酸法回收制備氫氧化鋁的方法，包括以下步驟：

(1)將PAC廢渣在110～125℃下干燥10h，稱取1.2～1.6g干燥的PAC廢渣并進(jìn)行焙燒，得到處理后的PAC廢渣；

(2)將處理后的PAC廢渣置于燒瓶中，加入5～7mL去離子水和質(zhì)量濃度為36％的2.0～2.6mL鹽酸，攪拌，再從室溫升溫到90℃后恒溫3h，趁熱過濾得到含鋁濾液；

(3)將得到的含鋁濾液在水浴鍋中保持恒溫，邊攪拌邊滴加堿溶液，調(diào)節(jié)pH至一定范圍后趁熱過濾，得到除雜后的濾液；

(4)將得到的濾液在室溫下邊攪拌邊滴加酸溶液，調(diào)節(jié)pH至一定范圍后靜置過濾，然后將濾餅在110±5℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

上述步驟(1)中，所述的焙燒在靜態(tài)空氣氣氛下進(jìn)行，焙燒溫度為200～800℃，焙燒時(shí)間為0.2～4.5h。

上述步驟(2)中，所述的攪拌轉(zhuǎn)速為600-800r/min。

上述步驟(3)中，所述的水浴鍋中的水溫為20～80℃。

上述步驟(3)中，所述的堿為氫氧化鈉。

上述步驟(3)中，所述的加堿調(diào)節(jié)后的pH范圍為12.0～14.5。

上述步驟(4)中，所述的酸為鹽酸。

上述步驟(4)中，所述的加酸調(diào)節(jié)后的pH范圍為5.5～8.5。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

對(duì)PAC廢渣中的鋁進(jìn)行回收利用，既減少了PAC廢渣的排放，降低了環(huán)境污染，又變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了PAC廢渣的高效利用。

由于減少了廢渣的排放，從而降低了廢渣的處理成本，較好地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的環(huán)保理念。

附圖說明

圖1是實(shí)驗(yàn)所采用PAC廢渣原料的XRD圖譜。

圖2是PAC廢渣酸法回收制備氫氧化鋁的典型XRD圖譜。

圖3是PAC廢渣酸法回收制備氫氧化鋁的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，這些實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施方式的描述，但并不限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：

將PAC廢渣于120℃下干燥10h后，稱取1.5g干燥PAC廢渣在500℃的馬弗爐中焙燒0.5h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入6mL去離子水和2.5mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液；在600r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h；過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在80℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至12，過濾；濾液在室溫、650r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至7，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于105℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例2：

將PAC廢渣于110℃下干燥10h后，稱取1.5g干燥PAC廢渣在200℃的馬弗爐中焙燒4.5h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入6mL去離子水和2.6mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在800r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在30℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至14，過濾。濾液在室溫、700r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至5.5，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于110℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例3：

將PAC廢渣于120℃下干燥10h后，稱取1.2g干燥PAC廢渣在800℃的馬弗爐中焙燒0.2h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入5mL去離子水和2.3mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在800r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在55℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至13.5，過濾。濾液在室溫、800r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至7，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于105℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例4：

將PAC廢渣于125℃下干燥10h后，稱取1.5g干燥PAC廢渣在700℃的馬弗爐中焙燒1h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入6mL去離子水和2.0mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在700r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在55℃水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至14.5，過濾。濾液在室溫、700r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至8.5，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于115℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例5：

將PAC廢渣于118℃下干燥10h后，稱取1.5g干燥PAC廢渣在500℃的馬弗爐中焙燒1h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入7mL去離子水和2.5mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在800r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在20℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至13，過濾。濾液在室溫、700r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至7.5，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于105℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例6：

將PAC廢渣于120℃下干燥10h后，稱取1.6g干燥PAC廢渣在500℃的馬弗爐中焙燒2h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入6mL去離子水和2.5mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在800r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在70℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至13，過濾。濾液在室溫、600r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至7，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于105℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

實(shí)施例7：

將PAC廢渣于120℃下干燥10h后，稱取1.5g干燥PAC廢渣在500℃的馬弗爐中焙燒2.5h，冷卻后置于50mL的圓底燒瓶中，加入6mL去離子水和2.5mL質(zhì)量濃度為36％的鹽酸溶液。在600r/min下攪拌加熱，從室溫升溫到90℃后恒溫3h。過濾分離殘?jiān)蟮玫戒X溶出液，將該鋁溶出液在70℃下水浴加熱，邊攪拌邊滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至13.5，過濾。濾液在室溫、700r/min下邊攪拌邊滴加鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.5，經(jīng)靜置、過濾后，將濾餅于105℃下干燥2h，即得到氫氧化鋁產(chǎn)品。

表1 實(shí)驗(yàn)所采用PAC廢渣原料的典型XRF原始數(shù)據(jù)

表2 PAC廢渣酸法回收制備氫氧化鋁產(chǎn)品的典型XRF原始數(shù)據(jù)