[发明专利]一种聚合氯化铝的制备方法

说明书

技术领域

一种聚合氯化铝的制备方法，属于氯化铝絮凝剂生产技术领域。

背景技术

聚合氯化铝简称PAC，是一种水溶性无机高分子聚合物，具有较强的架桥吸附能力。其净水效果明显，不但使用pH值范围宽，还对管道设备无腐蚀性。广泛应用于饮用水、工业废水和生活污水处理领域。目前，我国生产聚合氯化铝的工艺大都是以铝酸钙粉为主要原料，市售的铝酸钙粉中Al₂O₃含量为55%左右，但是其成本较高、工艺复杂、滤渣不易处理、造成固态污染物，传统工艺对铝酸钙中的Al₂O₃溶出率也较低，一般在80%左右。

一直以来研发人员不断寻求各种原料来制备聚合氯化铝以降低生产成本。报废的石油裂化催化剂是石油工业的一种固态废料极难处理。一家普通炼油企业每年产生的此种废料就达到3000吨以上。报废石油裂化催化剂主要成分质量百分比为Al₂O₃ 占54% 左右、SiO₂占43% 左右。但是报废石油裂化催化剂上附着的残留石油成分，及石油裂化催化剂自身Al₂O₃和SiO₂之间的结合形态，使得报废石油裂化催化剂无法用传统的方法简单的利用盐酸将Al₂O₃成分溶出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种成本低、Al₂O₃溶出率高的聚合氯化铝的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该聚合氯化铝的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

1）将80g报废石油裂化催化剂与250~350mL盐酸和12~20mL硫酸的混合酸混合进行常温常压酸解；所述报废石油裂化催化剂的成份质量百分比为Al₂O₃ 45~65%、SiO₂38~49%，余量为杂质；

2）常压酸解反应静置50min~60min后，得到聚合氯化铝反应液，将反应液压滤并将滤液直接喷雾干燥得到PAC固体成品。

主要反应方程为：

Al₂O₃ +6 HC                                                2AlCl₃+3H₂O

AlCl₃+12H₂OAl₂（OH)_n Cl_(6-n) +(12-n) H₂O +nHCl

mAl₂(OH)_nCl_(6-n)+mH₂O [ Al₂(OH)_nCl_(6-n).xH₂O]_m

其中加入后H₂SO ₄ 可增强 Al₂O₃的溶出其主要反应为：

Al₂O₃ + H₂SO ₄Al₂(SO4)₃ +H₂O  

H₂O + Al₂(SO4)₃+ 6 HCl AlCl₃+3 H₂SO ₄

本发明中添加的H₂SO₄完成催化作用，在实际反应中适量的H₂SO₄加入不但调整了反应体系的pH值，也确实大大加快了反应速率。使报废石油裂化催化剂中单位氧化铝的溶解时间从2h缩短为50 min，并成功的解决了报废石油裂化催化剂上附着的残留石油成分，及石油裂化催化剂自身Al₂O₃和SiO₂之间的结合形态，使得无法用传统的方法简单的利用盐酸将Al₂O₃成分溶出的问题。