一种利用废铝灰渣制备复合净水剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用废铝灰渣制备复合净水剂的方法，属于净水剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]铝灰主要生成于氧化铝经熔盐电解生产铝的过程中，由于操作和测定器具的携带、阳极更换、出铝、铸锭以及电解槽大修等原因，会产生大量的铝渣。一般每生产1吨铝要产生3050千克铝渣铝灰。近年来，我国铝生产能力及产量大幅度增加。再次，废铝再生并重新加工制品的回收率一般为75%?85%。再生1吨废铝将产生150?250千克铝渣铝灰。铝灰渣是一种可再生资源，但一直没得到足够的重视，成为破坏环境的因素之一。随着经济的发展，废铝灰渣蓄积量逐年大幅度增加，如果不寻找经济有效并且环保的方法加以治理，其对环境的严重威胁将越来越突显。我国目前铝灰渣处理回收率低，能量消耗大，研究和开发将工业铝灰渣回收制备其他物质，对于提高经济效益，保护生态环境具有重要的现实意义和实用价值。
[0003]净水剂就是投放入水中能和水中其它杂质产生反应的药剂。主要是起到净水的目的。目前通常采用粉煤灰生产净水剂，但是该方法由于粉煤灰生产温度高，其中的铝元素很难用强酸浸出，需加助溶剂氟化物才能提高铝的提出率，由于引进氟化物提高了处理成本，且生产净水剂过程中会产生新的固体废物，该固体废物又是生产硅酸钠的原料，或生产白碳黑及沸石的原料，其后序工艺需新的设备及原料，后期处理复杂且成本高。因此研究出一种利用废铝灰渣制备净水剂的方法，具有重要的实用价值。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对目前铝灰渣处理回收率低，能量消耗大，污染环境，且目前的净水剂在净水过程中会产生新的固体废物，后期处理复杂、成本高的弊端，提供了一种以废铝灰渣为原料，与蒸馏水混合后过滤风干，加入石灰石粉末煅烧粉碎成颗粒，与硫酸、二氧化锰加热混合，静置过滤得滤液，加入硫酸铁和甘油加热搅拌，再加入氧化钠水解聚合，静置熟化，与蒸馏水混合搅拌直至无沉淀产生，过滤得过滤物，经烘干粉碎制得复合净水剂的方法。本发明对铝灰渣处理回收率高，所得产品在净水过程中无任何新的固体废物产生，净水效果好。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取1?3kg的废铝灰渣放入容器中，向其中加入蒸馏水淹没废铝灰渣2?3cm，以转速200?300r/min，搅拌20?30min后过滤，然后将过滤后的废招灰渣放入风干机中进行风干，随后按质量比2:1，与60目石灰石粉末混合均匀；
(2)将上述的混合物放入煅烧炉中进行煅烧，温度控制为700?800°C，煅烧1?2h，然后使用温度为0?5°C的氢气对其进行降温至室温，随后将冷却后得到的预处理的废铝灰渣放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛得80?100目颗粒物； (3)将上述所得的颗粒物放入容器中，向其中加入质量分数为65?70%的硫酸溶液淹没颗粒物2?4cm，同时加入质量分数为30%的双氧水，加入量为硫酸溶液体积的20?30%，搅拌均匀后，再向其中加入二氧化锰，加入量为废铝灰渣质量的2?4%，然后对容器进行加热，加热至温度为70?80°C，转速设定为160?210r/min ；
(4)待上述搅拌2?5h后，降温至40?50°C，使用氮气将容器内的空气排出，密封容器，静置30?40min后过滤，收集过滤液，将所得的过滤液放入三口烧瓶中，再分别向其中加入质量分数为55 %的硫酸铁溶液，加入量为过滤液体积的70?80 %，及600?900mL甘油，然后对三口烧瓶进行加热，加热至温度为110?120°C，同时以150?180r/min的转速进行搅拌；
(5)待上述加热搅拌2?4h后，向其中加入100?200g氧化钠，加入速度为3?5g/min，氧化钠加入完毕，水解聚合1?2h后停止加热，静置熟化20?26h，得浅红棕色液体，向其中加入温度为5?10°C的蒸馏水，搅拌直至无沉淀物产生，随后进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入烘箱中烘干，再放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛得40?80目颗粒，即可得到复合净水剂。
[0006]本发明的应用方法:将本发明所制得的复合净水剂投入原水浊度300?500NTUI污水中，投入量为3?5mg/L，在转速为200?400r/min下搅拌20?30min，再降低转速为80r/min搅拌10?20min，静置1?2h，检测出水SS ^ 16mg/L，出水浊度为20?25NTUI，在净水过程中无任何新的固体废物产生。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明充分利用废铝灰渣制备净水剂，不仅解决了环境污染问题，也实现了资源的可持续利用；
(2)所得净水剂在净水过程中无任何新的固体废物产生，后期处理简单、成本低，净水率高于其他净水剂32%以上。
【具体实施方式】
[0008]首先取1?3kg的废铝灰渣放入容器中，向其中加入蒸馏水淹没废铝灰渣2?3cm，以转速200?300r/min，搅拌20?30min后过滤，然后将过滤后的废招灰渣放入风干机中进行风干，随后按质量比2:1，与60目石灰石粉末混合均匀；然后将上述的混合物放入煅烧炉中进行煅烧，温度控制为700?800°C，煅烧1?2h，然后使用温度为0?5°C的氢气对其进行降温至室温，随后将冷却后得到的预处理的废铝灰渣放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛得80?100目颗粒物；再将上述所得的颗粒物放入容器中，向其中加入质量分数为65?70%的硫酸溶液淹没颗粒物2?4cm，同时加入质量分数为30%的双氧水，加入量为硫酸溶液体积的20?30%，搅拌均匀后，再向其中加入二氧化锰，加入量为废铝灰渣质量的2?4%，然后对容器进行加热，加热至温度为70?80°C，转速设定为160?210r/min ；待上述搅拌2?5h后，降温至40?50°C，使用氮气将容器内的空气排出，密封容器，静置30?40min后过滤，收集过滤液，将所得的过滤液放入三口烧瓶中，再分别向其中加入质量分数为55 %的硫酸铁溶液，加入量为过滤液体积的70?80 %，及600?900mL甘油，然后对三口烧瓶进行加热，加热至温度为110?120°C，同时以150?180r/min的转速进行搅拌；最后待上述加热搅拌2?4h后，向其中加入100?200g氧化钠，加入速度为3?5g/min，氧化钠加入完毕，水解聚合1?2h后停止加热，静置熟化20?26h，得浅红棕色液体，向其中加入温度为5?10°C的蒸馏水，搅拌直至无沉淀物产生，随后进行过滤，收集过滤物，将过滤物放入烘箱中烘干，再放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛得40?80目颗粒，即可得到复合净水剂。
[0009]实例1
首先取1kg的废铝灰渣放入容器中，向其中加入蒸馏水淹没废铝灰渣2cm，以转速200r/min，搅拌20min后过滤，然后将过滤后的废铝灰渣放入风干机中进行风干，随后按质量比2:1，与60目石灰石粉末混合均匀；然后将上述的混合物放入煅烧炉中进行煅烧，温度控制为700°C，煅烧lh，然后使用温度为0°C的氢气对其进行降温至室温，随后将冷却后得到的预处理的废铝灰渣放入粉碎机中进行粉碎，过标准筛得80目颗粒物；再将上述所得的颗粒物放入容器中，向其中加入质量分数为65%的硫酸溶液淹没颗粒物2cm，同时加入质量分数为30%的双氧水，加入量为硫酸溶液体积的20%，搅拌均匀后，再向其中加入二氧化锰，加入量为废铝灰渣质量的2%，然后对容器进行加热，加热至温度为70°C，转速设定为160r/min ;待上述搅拌2h后，降温至40°C，使用氮气将容器内的空气排出，密封容器，静置30min后过滤，收集过滤液，将所得的过滤液放入三口烧瓶中，再分别向其中加入质量分数为55