[发明专利]聚氯化铝铁净水剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于净水剂领域，具体涉及一种聚氯化铝铁净水剂及其制造方法。

背景技术

在钢铁工业及铝型材加工业的表面处理过程中，为了改善钢材、铝型材表面的性能，常常需要利用无机酸进行腐蚀处理，以除去表面的氧化物。表面酸洗过程会产生大量含铁酸洗废液及含铝废渣，这些工业废弃物对于钢材及铝型材企业本身无法再利用，若得不到有效处置将成为二次污染源，排放到自然环境会严重破坏生态环境。如何有效处置并利用酸洗废液及铝泥渣，一直是钢材及铝型材企业迫切需要解决的问题。采用新技术手段，将工业废弃物进行资源化正成为环境治理的一种新方向、新趋势。

在钢材表面处理过程用盐酸溶液腐蚀钢材表面会产生大量含FeCl₂的酸洗废液，该酸洗废液含有8～10wt%的FeCl₂及少量的盐酸。在铝型材表面处理中使用硫酸酸洗，由于溶液中铝离子含量较低，多采用碱中和脱水处理后最终产生白色铝泥渣，铝泥渣中含有10～20wt%的活性氧化铝。若能够将钢铁酸洗废液及铝泥渣应用于水处理药剂聚氯化铝铁的制造，将大幅度降低净水剂的生产成本，同时解决钢铁及铝型材企业废液及废物环境污染的问题。

目前利用酸洗废液、铝泥渣制备液体聚合氯化铝铁净水剂的专利和文献报道较多，如专利CN103043759A利用酸洗废液和铝原料，采用氧化酸溶，再加NaOH调碱聚合制备净水剂，但是NaOH碱性太强，投加过程很容易与铝铁离子形成沉淀，产品盐基度低，影响絮凝效果。专利CN102774889A采用碱渣、盐酸、铁盐、氧化剂、铝酸钙粉为原料制备聚合氯化铝铁，没有考虑碱渣中含有大量SO₄^2-与铝酸钙粉中Ca²⁺形成大量沉淀的弊端，导致产品不稳定易于分层，最终影响产品的絮凝性能，同时反应过程产生大量沉淀甚至可能导致反应池物料凝胶，无法完成净水剂聚合制备工艺。专利CN1948156A利用铝泥、盐酸、铝酸钙粉生产聚合氯化铝，同样没有考虑铝泥中SO₄^2-对生产工艺及产品性能的影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种聚氯化铝铁净水剂及其制造方法，通过在制造过程中加入CaCl₂来控制产品中SO₄^2-含量，避免SO₄^2-与后续加入的铝酸钙粉发生反应，提高了产品稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种聚氯化铝铁净水剂，采用以下原料和步骤制备：

（1）将工业盐酸和铝泥渣投入密闭反应容器，常温常压搅拌反应；

（2）向步骤（1）所得溶液加入CaCl₂，常温常压搅拌反应后，过滤除去沉淀；

（3）向步骤（2）过滤后所得溶液中加入钢铁酸洗废液，搅拌混匀；

（4）向步骤（3）所得溶液中加入氧化剂，搅拌混匀；

（5）向步骤（4）所得溶液加入铝酸钙粉，反应后过滤、陈化后得到本发明的聚氯化铝铁净水剂

优选地，该聚氯化铝铁净水剂采用以下原料和步骤制备：

（1）按重量份计，将65-135份工业盐酸和100份铝泥渣投入密闭反应容器，常温常压搅拌反应0.5-1h；

（2）向步骤（1）所得溶液加入32-64份CaCl₂，常温常压搅拌反应后，过滤除去沉淀；

（3）向步骤（2）过滤后所得溶液中加入10-109份钢铁酸洗废液，搅拌混匀；

（4）向步骤（3）所得溶液中加入氧化剂，搅拌均匀；

（5）向步骤（4）所得溶液加入212-400份铝酸钙粉，反应3-4h，过滤陈化后得到本发明的聚氯化铝铁净水剂。

所述氧化剂为氯酸钠或过氧化氢。

其中，上述铝泥渣为在铝型材表面处理中使用硫酸酸洗，再采用碱中和脱水处理后最终产生的白色物质，铝泥渣中含有10～20wt%的活性氧化铝。

上述钢铁酸洗废液为在钢材表面处理过程中用盐酸溶液腐蚀钢材表面，产生的含大量FeCl₂的酸洗废液，该酸洗废液含有8～10wt%的FeCl₂及少量的盐酸。