本发明涉及一种聚合氯化铝的制备方法，特别是利用废酸及铝盐废液制备聚合氯化铝的方法。
背景技术：
：聚合氯化铝(PolyaluminumChloride)代号PAC，是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，具有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程。絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子，该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。4,4'-二氯二苯亚砜是亚砜氧化法制备4,4’-二氯二苯砜的中间产品，通过氯化亚砜和氯苯在催化剂AlCl3作用下进行傅克反应制备，生成的副产物氯化氢气体会夹带少量原料氯苯和氯化亚砜，通过循环水吸收塔回收成废盐酸，剩余尾气立即与碱反应生成盐。将傅克反应物料放入另一个反应釜加水进行水解，此时三氯化铝进行水解反应，生成氯化氢气体，会夹带少量的氯苯，通过循环水吸收塔回收成废盐酸。反应生成4,4'-二氯二苯亚砜晶体，经过压滤，得到亚砜初品，液体含氯苯和氢氧化铝与三氯化铝水溶液，经过静置分层，水相主要是氢氧化铝和三氯化铝的酸性水溶液，含有少量氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜。即为4,4'-二氯二苯亚砜生产过程中产生大量的废酸和铝盐废液，如何杜绝环境污染，实现废酸和废液的环保处理与综合利用，是亚砜氧化法制备4,4’-二氯二苯砜化学工艺急需解决的问题。技术实现要素：本发明提供一种利用废酸及铝盐废液制备聚合氯化铝的方法，其是针对4,4'-二氯二苯亚砜生产过程中产生大量的废酸和铝盐废液，实现废酸和废液的环保处理与综合利用，是一种变废为宝、防污染再利用的生产工艺，具有很好的经济效益和社会效益。本发明是通过以下技术方案实现的本发明一种利用废酸及铝盐废液制备聚合氯化铝的方法，以废酸及铝盐废液为原料，其是包括如下步骤，1）萃取除杂，向所述废酸及铝盐废液原料加入萃取溶剂，经搅拌、萃取、静置分离除杂，去除有机物氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜有机相，得水相；2）制聚合氯化铝，向上述的水相中加入一定量的铝酸盐粉，加水、加热、搅拌反应，反应结束后，得水调节混合液；将水调节混合液静置，沉降，得上层清液即为水处理剂聚合氯化铝液体产品；所述萃取溶剂为二氯烷基化合物，所述铝酸盐粉为铝酸钙粉和/或铝酸镁粉。进一步的，所述废酸及铝盐废液原料是以4,4'-二氯二苯亚砜生产过程中产生的废盐酸和铝盐废液为原料；所述萃取溶剂二氯烷基化合物为二氯甲烷。优选的，是所述废酸为废盐酸，控制所述废盐酸的HCl含量为22-25wt%，铝盐废液中铝离子含量为6.0-7.0wt%；控制所述萃取溶剂的用量为废酸和铝盐废液质量的15-25wt%，分两次萃取除杂。进一步的，是控制所述铝酸钙粉的用量为废盐酸和铝盐废液质量的18-25wt%。进一步的，是控制所述水相的废酸和铝盐废液与铝酸盐粉反应的温度为100-105℃，控制加水的量为废酸和铝盐废液质量的20%-30%，控制反应时间为2-3小时；控制静置沉降的时间为48-72小时。优选的，是控制所述聚合氯化铝液体产品的氧化铝以Al2O3计的质量分数含量为10-12wt%，盐基度为65-75%，pH值为3-5。更优选的，是聚合氯化铝液体产品的不溶物的质量分数≤0.1%。本发明方法能有效去除4,4'-二氯二苯亚砜生产过程中产生的废盐酸和铝盐废液中的氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜等有机物，萃取溶剂可回收循环使用，是一种无污染、绿色环保的生产工艺。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明；实施例中所述各组分均为质量或质量百分比。实施例1取400g铝盐废液铝含量为7.0%和50g废盐酸，控制废盐酸中的HCl含量为24%，放入反应瓶中，加入二氯甲烷40ml，搅拌萃取30分钟，静置分层后分离有机相；再次加入二氯甲烷40ml，搅拌萃取30分钟，静置分层后分离有机相，即去除含有有机物氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜的有机相，得水相。将有机相合并，二氯甲烷蒸馏回收后重复使用，少量残渣为氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜。向水相中加入铝酸钙粉90g，其质量是含量为48%，搅拌反应，并补加100g水，加热至100-105℃，搅拌反应2小时。反应结束后，得水调节混合液，将水调节混合液静置、沉降2天，得上层清液，上层清液即为水处理剂的聚合氯化铝液体产品。对本实施例生产的聚合氯化铝产品的氧化铝质量分数和盐基度等指标进行检测，表1，检测方法参考《GB/T22627-2014水处理剂聚氯化铝》。表1检验项目检验结果氧化铝（Al2O3计）的质量分数%11.2%盐基度%72.2%不溶物的质量分数%0.05%pH值（10g/L水溶液）3.0密度（20℃）g/cm31.268说明：本发明方法生产的聚合氯化铝产品，达到水处理剂的质量要求。下述实施例除说明之外，其余末说明之处与实施例1所述生产方法相同。实施例2取400Kg铝盐废液(铝含量为6.5%)和55Kg废盐酸(HCl含量为24.5%)放入反应釜中，加入二氯甲烷40L，搅拌萃取30分钟，静置分层后分离有机相；再次加入二氯甲烷40L，搅拌萃取30分钟，静置分层后分离有机相。将有机相合并，二氯甲烷蒸馏回收后重复使用，少量残渣为氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜。水相加入铝酸钙粉110Kg(含量为48%)，搅拌反应，并补加100Kg水，加热至100-105℃，搅拌反应3小时，尾气净化后排放。反应结束后，将混合液静置沉降3天，上层清液即为水处理剂聚合氯化铝液体产品。对生产好的聚氯化铝产品氧化铝质量分数和盐基度等指标进行检测，表2，检测方法参考《GB/T22627-2014水处理剂聚氯化铝》。表2检验项目检验结果氧化铝（Al2O3计）的质量分数%11.8%盐基度%74.5%不溶物的质量分数%0.06%pH值（10g/L水溶液）4.0密度（20℃）g/cm31.262实施例3取2000Kg铝盐废液(铝含量为6.7%)和250Kg废盐酸(HCl含量为23.5%)放入反应釜中，加入二氯甲烷120L，搅拌萃取30分钟，静置分层1小时后分离有机相；再次加入二氯甲烷120L，搅拌萃取30分钟，静置分层1小时后分离有机相。将有机相合并，二氯甲烷蒸馏回收后重复使用，残渣为氯苯和4,4'-二氯二苯亚砜。水相加入铝酸钙粉450Kg(含量为48%)，搅拌反应，并补加600Kg水，加热至100-105℃，搅拌反应3小时，尾气净化后排放。反应结束后，将混合液静置沉降3天，上层清液即为水处理剂聚合氯化铝液体产品。对生产好的聚氯化铝产品氧化铝质量分数和盐基度等指标进行检测，表3，检测方法参考《GB/T22627-2014水处理剂聚氯化铝》。表3检验项目检验结果氧化铝（Al2O3计）的质量分数%10.5%盐基度%67.5%不溶物的质量分数%0.05%pH值（10g/L水溶液）4.0密度（20℃）g/cm31.255本发明是利用4,4’-二氯二苯亚砜生产过程中产生的废盐酸及含有有机物的酸性铝盐废液制备聚合氯化铝的方法。其制备的聚合氯化铝产品，符合水处理剂的要求，实现废酸和废液的环保处理与综合利用。当前第1页1 2 3