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废旧分子筛生产聚合氯化铝的工艺

  • 聚合氯化铝,亦称碱式氯化铝。是一种净水效果良好的无机高分子絮凝剂,是当今水处理工程中应用最广泛、销量最大的絮凝剂之一。其通式为[Al2(OH)nCl6-n]m;式中1≤n≤5,m≤10。其与传统絮凝剂相比,聚合氯化铝具有絮体形成速度快,沉淀速度快,适应范围广,可明显提高净水效能,减少投药量,降低运行成本等特点。此外,聚合氯化铝还可用于造纸、精密铸造、高级鞣皮、混凝土速凝等领域。
  • 废分子筛是炼油厂在催化裂化过程中产生的活性降低的废弃催化剂。其中三氧化二铝含量大约为40.50%,二氧化硅在30-35%。应用废分子筛中的三氧化二铝制备聚合氯化铝可以实现废物利用,以废治废,变废为宝,具有经济和环保的双重意义。
    一种用废催化剂制碱式氯化铝净水剂方法,其特征在于使用催化裂化废催化剂与盐酸以1.0-2.0(Al/HCl)当量比直接酸溶,制取碱基度在5-8%的低碱基度碱式氯化铝液体,然后用部分低碱基度碱式氯化铝液体与氢氧化钠反应,制取凝胶氢氧化铝,反应结束时pH为6.0,用凝胶氢氧化铝调整低碱基度碱式氯化铝的碱基度,熟化,经干燥可制得固体碱式氯化铝。生产成本较高。工艺步骤:a.采用炼油厂催化裂化的废催化剂加盐酸反应,制取氯化铝:b.将氢氧化钠与碳酸钠混合后加入氯化铝液体调整pH值后搅拌均匀,熟化后即得絮凝剂。虽然其重要优点是:投放的物料全部进入产品,无废渣排放。但其生产周期太长,仅熟化反应就需24-72小时,生产效率低,生产成本较高。
  • 工艺步骤如下:
    A.采用炼油厂催化裂化的废旧分子筛催化剂加入盐酸反应制取氯化铝。
    B.向氯化铝溶液中加入铝酸钙粉调盐基度。
    C.向低盐基度的聚合氯化铝中加入碳酸钙,调整产品的盐基度,熟化得高盐基度聚合氯化铝产品。
    该方法用废分子筛中的铝盐成分,用盐酸进行酸浸,加入铝酸钙、碳酸钙调整盐基度,然后熟化得聚合氯化铝产品。所得产品三氧化二铝含量为9-12%,盐基度为60-85%。
    所述用废分子筛催化剂制取聚合氯化铝的方法工艺步骤中,其废分子筛催化剂加入盐酸的重量比例为1:2.5-3.5(W/W),盐酸浓度为15-25%。
    所述用废分子筛催化剂制取聚合氯化铝的方法工艺步骤中,其废分子筛催化剂加入盐酸反应时间为2-4小时,反应温度为100-120℃。
    所述用废分子筛催化剂制取聚合氯化铝的方法工艺步骤中,其加入铝酸钙占废分子筛催化剂重量的25-35%,粗调盐基度时间为0.5-1小时,温度为100-120℃。
    所述用废分子筛催化剂制取聚合氯化铝的方法工艺步骤中,其加入碳酸钙占废分子筛催化剂重量的25-40%,调整最终盐基度,并进行熟化处理,熟化时间为0.5-2小时,熟化温度为50-80℃,熟化后得最终产品聚合氯化铝。
    本发明的有益效果是:生产周期较短,一个生产周期仅需3-7小时即可得产品。产品铝含量高,在加入铝酸钙粗调盐基度时,溶出铝酸钙中的部分铝,提高了最终产品的铝含量。采用二步调整盐基度的方法,使得产品盐基度可调范围宽从60-85%。生产的聚合氯化铝,工艺简单,生产成本低,使废物得到利用,以废治废,变废为宝,具有显著的经济和社会效益。
  • 具体实施方式:
    取废分子筛催化剂80克,20%盐酸250克,同时加入反应器内,加热回流2.5小时。向容器内加入铝酸钙粉26克加热回流反应0.5小时,反应结束后过滤。将滤液倒入熟化反应器内,向滤液中加入碳酸钙粉25克,保持65℃熟化反应1小时,得最终产品。产品三氧化二铝含量为10.5%,盐基度为75%均符合国家标准。
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