专利名称：从活性白土生产废水中回收制取明矾的方法
技术领域：
本发明涉及废水治理及无机盐制备领域，具体是一种从活性白土生产废水中回收制取明巩的方法。
背景技术：
活性白土主要用于石油精炼，动、植物油脱色、除臭，绝缘油的净化；它也是化妆品、医药、涂料的原料。颗粒活性白土可做芳香烃重整、异构化、歧化的催化剂。由膨润土制备活性白土，目前采用的制备方法主要是湿法。其生产过程包括膨润土7jc化、加好u酸活化、水洗、干燥、粉碎。由于制得的活性白土对酸液的吸附量可以达到l : 1，需经反复水洗才能使酸含量小于O. 2%，以达到HG/T2569 -94产品标准的要求。 一般每生产lt活性白土，洗涤耗水30-40t。这些废水中含有大量的硫酸和无机盐(主要为硫酸铝)，若直接排放，不仅浪费了大量的资源，而且会对环境造成严重的污染。
近年来，针对活性白土生产废水的治理及回收利用已提出一些方法，如回酸活化法、石灰中和法、石灰石中和法、电石渣中和法；以及用其分解瓷土以制造工业用水处理剂石克酸铝，在钢铁及其制品工业上作酸洗剂，溶解铁屑制造绿矾等。这些方法，有的较好地解决了活性白土生产废水的治理问题，如石灰中和法通过加入石灰可使废水中的酸性得到中和，使矽b酸根离子、铝离子及铁离子等形成疏酸钩、氢氧化铝、氢氧化铁沉淀而除去，^it些沉淀物因不能得到利用而成为新的固废；有的较好地解决了活性白土生产废水中资源的回收利用问题，如用其分解资土以制造工业用水处理剂碌u酸铝的方法就是利用废水中的石克酸来分解乾土 ，将瓷土中的铝浸取到溶液中来，再经净化除杂、蒸发结晶、分离干燥、粉碎包装得硫酸铝，该法尽管有效地利用了活性白土生产废水中的硫酸、疏酸铝等资源，但由于铁离子等杂质会影响产品硫酸铝的品质，因而必须经净化除杂过程将其除去。目前常采用活性二氧化锰法除铁，需用价格昂贵的锰盐，致使处理成本较高。
明矾一般包括铵明矾(A跳(S0》2 . 12H20)、钾明矾(A1K(S04)2 12H20)和钠明矾(AlNa(S04)2 12H20)。铵明巩主要用于水的净化，电镀、造纸工业的后处理，鞣革及毛皮的处理，氧化铝及刚玉的生产，印染工业用作々某染剂，医药上用作收敛剂、利尿剂、催吐剂及泻药，食品添加剂等。该产品目前主要生产方法是用硫酸处理铝土矿制得疏酸铝，然后与硫酸铵反应，再经净化、蒸发、冷却结晶、过滤、干燥而得。
钾明矾主要用作胶片及像纸的坚膜剂，净水助沉剂，医药收敛剂及止血剂，印染々某染剂，发酵粉原料，造纸上胶剂，鞣革剂，生产高纯氧化铝及其他铝盐的原料，橡胶发泡剂，食品添加剂等。该产品目前主要生产方法与铵明矶相似，也是用疏酸处理铝土矿制得硫酸铝，然后与疏酸钾反应，再经净化、蒸发、冷却结晶、过滤、千燥而得。
发明内容
本发明提供了 一种从活性白土生产废水中回收制取明矾的方法，具体是从活性白土生产废水中回收制取铵明矾和钾明矾的方法，解决了活性白土生产废水的治理及回收利用方法中存在的问题，而且生产出市场需求良好的明矾产品。
本发明的技术方案为
从活性白土生产废水中回收制取铵明矾的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和浓氨水，在90-100iC下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和浓氨水的添加量为使反应溶液中A广冊4+ : SO,的摩尔比为l : 1.18-1.20 : 2.07-2.1，然后用浓氨水将反应溶液的PH值调至2.5-3.2,趁热过滤除去沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为1.22-L 38g/mL,冷却至25-30iC过滤，得滤饼粗铵明矾；
(2 )、将粗铵明巩投入水中，加热使粗铵明矾溶解，配置成质量浓度为48-51%的溶液，然后冷却至25-30X:过滤，滤饼在60-70匸下干燥7-8小时，得铵明矾。
所述的利用活性白土生产废水回收制取铵明矾的方法，其特征在于所述的反应步骤l中的25-30。C过滤所得滤液作为絮凝剂使用；所述的反应步骤2中的过滤所得滤液，可循环回收铵明矾，或作为絮凝剂使用。
从活性白土生产废水中回收制取钾明矾的方法，其特征在于包括以下步
骤
(1)、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和氢氧化钾，在90-100。C下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和氢氧化钾的添加量为使反应溶液中按A广
4K+ : S0,的摩尔比为1 : 1. 02-1. 04 : 2. 02-2. 04，然后用氢氧化钾将反应溶液的PH值调至2. 5-3. 2，趁热过滤除去沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为l. 22-1. 38g/mL，冷却至25-30lC过滤，得滤饼粗钾明矾；
(2)、将粗钾明矾投入水中，加热使粗钾明矾溶解，配置成质量浓度为50-53%的溶液，然后冷却至25-30。C过滤，滤饼在70-80。C下干燥7-8小时，得钾明矾。
所述的从活性白土生产废水中回收制取钾明矾的方法，其特征在于所述的反应步骤1中的25-30'C过滤所得滤液作为絮凝剂使用；所述的反应步骤2中的过滤所得滤液，可循环回收钾明矾，或作为絮凝剂使用。
本发明具有以下优点
1、 可将活性白土生产废水全部回收利用，且回收利用过程中不会产生二次污染；
2、 与用工业原料生产的明巩相比，本发明的生产成^低；
3、 除铁过程中无需使用锰盐等价格昂贵的原料，可有效降低处理成本。
具体实施例方式
实施例l
从活性白土生产废水中回收制取铵明巩的方法
(1) 、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和浓氨水，在95C下加热搅拌至
氢氧化铝溶解，氢氧化铝和浓氨水的添加量为反应溶液中A广冊/ : so,的摩尔
比为l : 1.18 : 2. 08，然后用浓氨水将反应溶液的PH值调至2. 6-2. 8，趁热过滤除去氢氧化铁沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为l. 30-1. 32g/mL，冷却至25-30'C过滤，得滤饼粗铵明矾；
(2) 、将粗铵明讽投入水中，加热使粗铵明矾溶解，配置成质量浓度为48%的溶液，然后冷却至25-30t:过滤，滤饼在60t:下干燥8小时，得成品，其中铵明巩含量为99. 2%。
实施例2
从活性白土生产废水中回收制取铵明矶的方法
(1)、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和浓氨水，在95。C下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和浓氨水的添加量为使反应溶液中AP : NH4+ : SO,的摩
5尔比为l : 1. 19 : 2. 1，然后用浓氨水将反应溶液的PH值调至2. 8-3. 0，趁热过滤除去氢氧化铁沉淀；将滤液加热 真发至溶液密度为l. 32-1. 34g/mL，冷却至25-30'C过滤，得滤饼粗铵明矾；
(2)、将粗铵明风投入水中，加热使粗铵明矾溶解，配置成质量浓度为4W的溶液，然后冷却至25-30'C过滤，滤饼在6(TC下干燥8小时，得成品，其中铵明巩含量为99. 1%。
实施例3
从活性白土生产废水中回收制取钾明多凡的方法
(1) 、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和氬氧化钾，在90-100t:下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和氢氧化钾的添加量为使反应溶液中按A广(T : S042—的摩尔比为1 : 1. 02 : 2. 03，然后用氢氧化钾将反应溶液的PH值调至2.9-3.1，趁热过滤除去氢氧化铁沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为1. 30-1. 32g/mL,冷却至25-30。C过滤，得滤饼粗钾明矾；
(2) 、将粗钾明讽投入水中，加热使粗钾明矾溶解，配置成质量浓度为50%的溶液，然后冷却至25-30'C过滤，滤饼在75C下干燥7小时，得成品，其中钾明巩含量为99. 4%。
实施例4
从活性白土生产废水中回收制取钾明矾的方法
(1) 、在活性白土生产废水中加入氬氧化铝和氢氧化钟，在90-100。C下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和氢氧化钾的添加量为使反应溶液中按AP :
r : so,的摩尔比为l : 1.02 : 2.04，然后用氢氧化钾将反应溶液的PH值调至
3.1-3.3，趁热过滤除去沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为l. 29-1. 31g/mL，冷却至25-30。C过滤，得滤饼粗钾明矾；
(2) 、将粗钾明夙投入水中，加热使粗钾明矾溶解，配置成质量浓度为52%的溶液，然后冷却至25-30TC过滤，滤饼在75。C下干燥7小时，得成品，其中钾明巩含量为99. 0%。
权利要求
1、从活性白土生产废水中回收制取铵明矾的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和浓氨水，在90-100℃下加热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和浓氨水的添加量为使反应溶液中Al3+∶NH4+∶SO42-的摩尔比为1∶1.18-1.20∶2.07-2.1，然后用浓氨水将反应溶液的PH值调至2.5-3.2，趁热过滤除去沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为1.22-1.38g/mL，冷却至25-30℃过滤，得滤饼粗铵明矾；(2)、将粗铵明矾投入水中，加热使粗铵明矾溶解，配置成质量浓度为48-51％的溶液，然后冷却至25-30℃过滤，滤饼在60-70℃下干燥7-8小时，得铵明矾。
2、 根据权利要求l所述的利用活性白土生产废水回收制取铵明矾的方法，其 特征在于所述的反应步骤1中的25-30'C过滤所得滤液作为絮凝剂使用；所述的 反应步骤2中的过滤所得滤液，可循环回收铵明矾，或作为絮凝剂使用。
3、 从活性白土生产废水中回收制取钾明矾的方法，其特征在于包括以下 步骤(1) 、在活性白土生产废水中加入氢氧化铝和氮氧化钾，在90-100'C下加 热搅拌至氢氧化铝溶解，氢氧化铝和氢氧化钾的添加量为使反应溶液中按A广 r : SO,的摩尔比为1 : 1. 02-1. 04 : 2. 02-2. 04，然后用氬氧化钾将反应溶液的 PH值调至2. 5-3. 2，趁热过滤除去沉淀；将滤液加热蒸发至溶液密度为l. 22-1. 38 g/mL，冷却至25-30t:过滤，得滤饼粗钾明巩；(2) 、将粗钾明矾投入水中，加热使粗钾明矾溶解，配置成质量浓度为 50-53%的溶液，然后冷却至25-30。C过滤，滤饼在70-80'C下干燥7-8小时，得 钾明矾。
4、 根据权利要求3所述的从活性白土生产废水中回收制取钾明矾的方法， 其特征在于所述的反应步骤l中的25-30。C过滤所得滤液作为絮凝剂使用；所 述的反应步骤2中的过滤所得滤液，可循环回收钾明矾，或作为絮凝剂使用。
全文摘要
本发明公开了一种从活性白土生产废水中回收制取明矾的方法，利用活性白土生产废水中的硫酸、硫酸铝，与氢氧化铝和浓氨水或氢氧化钾进行反应，过滤、蒸发，得铵明矾或钾明矾，然后经净化除杂得纯度大于99％的铵明矾或钾明矾成品。本发明解决了活性白土生产废水的治理及回收利用方法中存在的问题，且降低了工业上制取明矾的成本，具有环保、节能等优点。
文档编号C02F1/52GK101671048SQ20091018513
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者于少明, 左黎明, 金立新 申请人:合肥工业大学;黄山市白岳活性白土有限公司