本發(fā)明屬于廢泥漿絮凝脫水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理鋁灰法制聚合氯化鋁工藝廢泥漿的絮凝脫水方法。

背景技術(shù)：

聚合氯化鋁，是一種著名的無機(jī)高分子絮凝劑，廣泛應(yīng)用于廢水處理。我國(guó)從上世紀(jì)70年代初期開始生產(chǎn)和應(yīng)用，90年代起成為我國(guó)主要絮凝脫水劑品種。聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法按原料來源不同可分為：三氧化二鋁法(如鋁土礦、高嶺土、煤矸石等)，氫氧化鋁法和鋁灰法(如鋁渣、鋁屑、鋁灰等)。以鋁灰為原料生產(chǎn)聚合氯化鋁具有成本低、原料易得、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。但是，其廢泥漿有刺激性酸味，難以脫水分離，帶弱酸性，有腐蝕性。現(xiàn)有企業(yè)通常將其進(jìn)行自然堆放風(fēng)干或強(qiáng)行壓濾后以高含液狀態(tài)填埋，或是直接將高含液狀態(tài)泥漿外運(yùn)至堆場(chǎng)，導(dǎo)致沿途漏撒污染環(huán)境，泥漿廢棄浪費(fèi)資源，因此，廢泥漿的有效處理方法已成為鋁灰法制聚合氯化鋁工藝走向工業(yè)大規(guī)?；a(chǎn)的瓶頸之一。

聚丙烯酰胺是一種常用的合成有機(jī)高分子絮凝劑，其作為絮凝劑應(yīng)用的產(chǎn)品不僅離子性質(zhì)齊全，而且離子度和相對(duì)分子質(zhì)量可調(diào)，是絮凝脫水實(shí)際應(yīng)用中首選的藥劑。近年來，很多文獻(xiàn)中報(bào)道了采用聚丙烯酰胺作為絮凝劑處理各種工業(yè)廢水及廢渣，而處理聚合氯化鋁工藝廢泥漿或鋁制品加工工藝中產(chǎn)生的廢泥漿的文獻(xiàn)極少，用陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺處理制備聚合氯化鋁工藝中產(chǎn)生的廢泥漿則未見文獻(xiàn)報(bào)道。

文獻(xiàn)1(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.)，報(bào)道了中和改性處理以鋁礬土、鋁酸鈣粉酸溶兩步法產(chǎn)生的廢渣及其應(yīng)用的兩種途徑。該方法通過加入生石灰，將具有刺激性氣味的酸性、含水量大的泥漿通過酸堿中和成近中性或中性泥漿，處理后的廢渣無味無毒、不污染環(huán)境，可作為建筑材料和脫色劑的添加劑。此處理工藝是利用堿性試劑進(jìn)行中和改性，再進(jìn)行后處理。該方法通過產(chǎn)生大量的氫氧化鈣沉淀物來提高廢泥漿的固含量，大大增加廢棄物的處理量及處理成本。

文獻(xiàn)2(鐘明峰，蘇達(dá)根，張志杰等.鋁型材廢水廢渣的處理與綜合利用[J].廣州 化工，2007，35(6)：51～53.)，提出了一種將鋁型材廢水和廢渣分開處理的方法。該方法中廢水主要是通過混凝沉淀法除去廢水中的重金屬，廢渣則是加堿沉淀或是加入堿和聚丙烯酰胺等絮凝劑脫水。然而鋁型材生產(chǎn)廢渣與聚合氯化鋁生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢泥漿成分含量不同，二者處理工藝不可直接轉(zhuǎn)換。

綜上所述，至今還沒有一種低成本、高效率、環(huán)境友好的方法來處理鋁灰法制備聚合氯化鋁產(chǎn)生的廢泥漿，導(dǎo)致該生產(chǎn)工藝在回收利用廢棄物鋁灰的同時(shí)又產(chǎn)生了新的廢棄物泥漿。鋁灰法制備聚合氯化鋁產(chǎn)生的廢泥漿的有效處理方法的缺乏不僅導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的生存處于困境，而且極大的限制了該工藝的大規(guī)?；a(chǎn)。由此可見，開發(fā)一種新型的方法來解決鋁灰法制備聚合氯化鋁工藝產(chǎn)生的廢泥漿的處理問題迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高效率、環(huán)境友好的處理鋁灰法制聚合氯化鋁工藝廢泥漿的絮凝脫水方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

一種處理鋁灰法制聚合氯化鋁工藝廢泥漿的絮凝脫水方法，包括以下步驟：首先利用陰離子表面活性劑烷基硫酸鈉調(diào)節(jié)聚合氯化鋁工藝泥漿的Zeta電位為40～47mV，分離出聚合氯化鋁溶液之后，將剩余的廢泥漿進(jìn)行沉淀，調(diào)節(jié)廢泥漿的固含量為50.0％～55.0％，之后加入陽(yáng)離子度為50％～90％、特征黏度為12.0～17.0dL/g的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺，基于自擴(kuò)散和攪拌使陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺分散，進(jìn)行絮凝脫水，最后對(duì)絮凝脫水后的廢泥漿過濾，實(shí)現(xiàn)固液分離。

所述的聚合氯化鋁工藝廢泥漿為以鋁灰為原料、采用酸溶法制備聚合氯化鋁過程產(chǎn)生的廢泥漿。

所述的烷基硫酸鈉的烷基鏈長(zhǎng)為C₈～C₁₄。

所述的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和丙烯酰胺的共聚物P(DAC-AM)。

所述的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的投加劑量范圍為30～110mg/L。

所述的絮凝脫水后的廢泥漿的固含量為60.0％～62.5％。

以鋁灰為原料、采用酸溶法制備聚合氯化鋁過程產(chǎn)生的廢泥漿，其固含量范圍為50％～55％，具有酸性、帶正電荷、高固含量的特征，不能直接運(yùn)輸、填埋或處理利用。 本發(fā)明利用陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑，調(diào)節(jié)絮凝劑的離子度與廢泥漿體系中的懸浮顆粒電荷狀態(tài)相匹配，既易于陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺絮凝劑在該體系中分散，又有絮凝架橋作用，達(dá)到脫水效果。與現(xiàn)有技術(shù)的陰離子型絮凝劑達(dá)到絮凝脫水的作用原理不同，本發(fā)明采用了與廢泥漿電荷相同的正離子同號(hào)絮凝，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的絮凝脫水效果。同時(shí)，本發(fā)明還通過調(diào)節(jié)廢泥漿的Zeta電位，與絮凝劑聚丙烯酰胺陽(yáng)離子度匹配，破壞體系原有的膠體穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到絮凝脫水的作用，使廢泥漿固含量從50.0％～55.0％提高至60.0％～62.5％，將高含酸液泥漿轉(zhuǎn)變成松散塊狀物，經(jīng)處理的廢泥漿可以直接運(yùn)輸，便于處置和回收利用。此外，本發(fā)明的絮凝脫水方法可以使廢泥漿體積降低約21％，回收20％～30％體積的聚合氯化鋁溶液，提高了廢泥漿中聚合氯化鋁的回收率，充分利用了廢泥漿的潛在價(jià)值。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

第一步，在以鋁灰為原料、采用酸溶法制備聚合氯化鋁過程產(chǎn)生的廢泥漿中加入C₁₂烷基硫酸鈉，攪拌，使泥漿上清液的Zeta電位微調(diào)至43mV，分離出聚合氯化鋁溶液；

第二步，將剩余的泥漿液進(jìn)行沉淀，然后取出底部廢泥漿，此時(shí)廢泥漿的固含量是52％；

第三步，在第二步得到的廢泥漿中加入陽(yáng)離子度為70％、特征黏度為13.4dL/g的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺P(DAC-AM)絮凝劑，投加劑量為75mg/L廢泥漿，攪拌均勻，觀察絮凝和固液分離情況；

第四步，用過濾裝置脫水，隨后將所得濾餅取出，得到脫水后呈松散塊狀的泥餅，測(cè)得固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為62.5％。

實(shí)施例2

第一步，在以鋁灰為原料、采用酸溶法制備聚合氯化鋁過程產(chǎn)生的廢泥漿中加入C₈烷基硫酸鈉，攪拌，使泥漿上清液的Zeta電位微調(diào)至47mV，分離出聚合氯化鋁溶液；

第二步，將剩余的泥漿液進(jìn)行沉淀，然后取出底部廢泥漿，此時(shí)廢泥漿的固含量是50％；

第三步，在第二步得到的廢泥漿中加入陽(yáng)離子度為90％、特征黏度為12.0dL/g的P(DAC-AM)絮凝劑，投加劑量為30mg/L廢泥漿，攪拌均勻，觀察絮凝和固液分離情況；

第四步，用過濾裝置脫水，隨后將所得濾餅取出，得到脫水后呈松散塊狀的泥餅，測(cè)得固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為60.0％。

實(shí)施例3

第一步，在以鋁灰為原料、采用酸溶法制備聚合氯化鋁過程產(chǎn)生的廢泥漿中加入C₁₄烷基硫酸鈉，攪拌，使泥漿上清液的Zeta電位微調(diào)至40mV，分離出聚合氯化鋁溶液；

第二步，將剩余的泥漿液進(jìn)行沉淀，然后取出底部廢泥漿，此時(shí)廢泥漿的固含量是55％；

第三步，在第二步得到的廢泥漿中加入陽(yáng)離子度為50％、特征黏度為17.0dL/g的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺P(DAC-AM)絮凝劑，投加劑量為110mg/L廢泥漿，攪拌均勻，觀察絮凝和固液分離情況；

第四步，用過濾裝置脫水，隨后將所得濾餅取出，得到脫水后呈松散塊狀的泥餅，測(cè)得固含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為61.6％。