[发明专利]一种利用铝箔酸、铁酸制备聚合硅酸氯化铝铁的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种制备聚合硅酸氯化铝铁的方法，特别涉及一种利用铝箔酸、铁酸制备聚合硅酸氯化铝铁的方法，属于电子铝箔行业铝箔酸以及铝渣资源循环利用领域，具体涉及一种利用电子铝箔腐蚀后产生的铝箔酸（AlCl₃含量在7-15%，HCl含量2.0-4.0%）、钢铁铁酸洗液(Fe含量为5-10%，H₂SO₄含量3-5%)、水玻璃以及铝渣生产污水处理用高效絮凝剂聚硅酸氯化铝铁的方法。

背景技术

    聚硅酸氯化铝铁是在聚硅酸及铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一种复合型无机高分子絮凝剂。带负电的聚硅酸具有较高的相对分子质量，对水体中的胶体颗粒具有很强的吸附能力；而聚合铝铁盐在水中可以水解形成系列带正电的荷的水解羟基离子，具有较强的电中和能力。将二者复合成一种产品，使其成为同时具有电中和作用及吸附架桥能力的无机高分子混凝剂。由于具有混凝效果好，处理低温、低浊水有特效，价格便宜，在水中的残留金属离子低等特点，引起水处理界的极大关注。

铝箔酸洗废液主要指电子铝箔厂腐蚀工艺产生的含铝酸性废水。一家大型电子铝箔厂日产这种废液1000吨以上，全国现有该类型企业数十家。目前，对这种废酸的处理是用碱中和后排放掉，这样不仅要消耗大量的碱，而且会产生大量的氢氧化铝固体残渣，带来新的环境问题。

钢铁酸洗废液是典型的金属酸洗废液，均含大量的酸性物质和亚铁离子，若直接排放将对受纳水体和土壤环境造成严重污染。现有的处理方法是采用常压蒸馏——冷凝法来回收盐酸，但这种方法残留HCl太高，生产中对温度要求较高，能耗大，设备腐蚀严重，并对环境的污染比较严重。

电子铝箔厂腐蚀工艺产生的含铝酸性废水，在排放到污水管网之前，需要经过污水处理。该处理工艺中一个重要环节就是对这些酸性废水进行酸碱中和处理，随着废水的pH值的提高，废水中的铝盐发生水解形成氢氧化铝沉淀，在后续的渣水分离设备中被截留下来，经晾干后成为固体氢氧化铝物质（俗称铝渣）。这种无定形的氢氧化铝固体具有较高的活性，能在较温和的条件下被酸所溶解。

对于本发明的利用铝箔酸、钢铁酸洗液以及铝渣为原料制备具有良好储存稳定性以及絮凝性能的聚硅酸氯化铝铁高分子絮凝剂，目前尚未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用铝箔酸、铁酸制备聚合硅酸氯化铝铁的方法，是利用电子铝箔腐蚀后产生的铝箔酸（AlCl₃含量在7-15%，HCl含量2.0-4.0%）、钢铁铁酸洗液(Fe含量为5-10%，H₂SO₄含量3-5%)、水玻璃以及铝渣生产污水处理用高效絮凝剂聚硅酸氯化铝铁的方法。本发明是为了利用工业生产废弃物、推广绿色生产工艺，提供一种对污水的浊度、色度去除率高的、储存稳定性好的PASFC的制备方法及其应用与污水处理的方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：   

  一种制备聚合硅酸氯化铝铁的方法，包括如下步骤：（1）将100份钢铁酸洗液与200份的铝箔酸混合后，然后与1.5-3份氧化剂氯酸钠反应0.5-2小时，控制反应温度50-80℃，；（2）继续添加800-1300份的铝箔酸，控制混合溶液温度为40-60℃，按照0.05-0.2的Si/(Al+Fe)比例滴加五水偏硅酸钠溶液100-300份，反应1-4小时；（3）然后添加65-120份的Al(OH)₃铝渣使混合溶液碱化聚合、陈化，控制pH值在2.0-3.5之间，反应1-3小时，最终制得无机高分子絮凝剂聚合硅酸氯化铝铁产品。

一种采用上述方法制备的聚合硅酸氯化铝铁溶液，它是一种聚合硅酸氯化铝铁无机高分子共聚物溶液。其应用方法为：

用蒸馏水稀释：将聚硅酸氯化铝铁溶液稀释至浓度为30-50%，用盐酸将废水的pH调节到7.0-8.0，然后分别按照聚合硅酸氯化铝铁絮凝剂：污水的体积比为0.5-5：1000的比例在搅拌下缓慢加入废水中，搅拌2-5分钟，所述污水为印染、生活或工业污水。