尾礦廢水處理用聚合氯化鋁

聚合氯化鋁（PAC)也稱堿式氯化鋁，是三氯化鋁的堿式鹽，是一種無機高分子絮凝劑，因其具有絮凝性能優良、沉降速度快，適應性強、投量少，凈水成本低等特點被廣泛用于飲用水、城市及化工、冶金、石油等工業廢水的處理。隨著我國可持續發展戰略方針及水資源環境保護法的實施，對凈水劑聚合氯化鋁的市場需求量也將會逐年遞增全國用量在每年100-150萬噸左右。
　　鋁土礦選礦尾礦量大，產率已經接近50%，鋁土礦尾礦粒度細，含水高，選礦尾礦的處理一直沒有的解決，直接堆存、轉存占用大片土地，使得原本成本偏高的鋁土礦選礦雪上加霜，在目前環保綜合利用的大環境下，尾礦的綜合利用，既可以提高選礦的附加值，又可以減少選礦成本，鋁土礦尾礦含有三氧化二鋁40-45%，可以作為聚合氯化鋁的原料，又可以消耗大量的鋁土礦尾礦。湖南綠脈環?？萍加邢薰鹃_發了鋁土礦尾礦制備聚合氯化鋁技術，產品具有較好的性能，
　　一、制備原理和工藝如下：
　　鋁土礦尾礦中氧化鋁主要存在于高嶺土中，預先焙燒破壞其晶體結構，氧化鋁與鹽酸進行反應，反應可分為溶出、水解、聚合三個過程。 隨著鋁土礦尾礦中鋁的溶出以及HCl的消耗，使得溶液中pH值逐漸升高，促使配位水發生水解，水解產生的HCl又促進了鋁的溶出反應。同時，在不斷的水解過程中，兩個相鄰鋁水解形態間又會發生架橋聚合，使得水解產物的濃度降低，結 果又促使水解反應的進行。整個反應過程中，溶出、水解、聚合互相交替，使反 應向著高鋁濃度、高鹽基度方向發展。以下是溶出、水解、聚合過程可能發生的反應。
　　溶出 Al2O3＋6H+ → 2Al3+＋H2O
　　水解 AlCl3+H2O → Al（OH）mCln＋H+
　　聚合 Al（OH）mCln → [Al2(OH)nCl6-n·XH2O)]m

　　二、鋁土礦尾礦制備聚合氯化鋁的工藝條件
　　為了提高鋁的溶出率，焙燒溫度，鹽酸濃度、溶出時間、溶出溫度等四個主要因素，以達到zui佳的反應條件。

　　結論：鋁土礦尾礦，在750℃下焙燒1小時，研磨過100目篩。在50g鋁礬土中加入20％的エ業鹽酸250ml和適量水，加入帶有回流冷凝管四口燒瓶中，在85℃條件下反應2h，再加入25g鋁酸鈣粉調節鹽基度，在85℃下繼續
　　反應4小時，過濾，所得液體既是聚合氯化鋁，該產品的檢測指標如下表1所示，可見，鋁土礦尾礦工藝生產的聚合氯化鋁達到了國家標準GB/T 22627-2014。
　　表1 生產的聚合氯化鋁的檢測指標
　　序號 元素項目/結果 樣品名稱
　　鋁土礦尾礦生產PAC 指標（液體）
　　1 氧化鋁的質量分數/% 8.64 ≧6
　　2 鹽基度/% 66.41 30-95
　　3 密度（20℃）g/cm3 1.27 ≧1.1
　　4 不溶物的質量分數 0.08 ≦0.5
　　5 pH值（10g/L水溶液） 4 3.5-5
　　6 鐵的質量分數/% 1.2 ≦2
　　7 砷的質量分數/% 0.001 ≦0.0005
　　8 鉛的質量分數/% 0.001 ≦0.002
　　三、制備的聚合氯化鋁的凈水性能
　　采用分光光度法，檢測生產的PAC對不同的污水的凈水性能。
　　取250mL污水于燒杯中，用鹽酸或氫氧化鈉溶液調節水樣的pH值，加入定量的PAC，以350r／min快速攪拌2min，然后以80r／min慢速攪拌8min，停止攪拌，靜止沉降15min，在液面下2～3m處取適量上清液，測定其COD。
　　實驗結果：污水的pH值在6.0～10.0時，濁度去除率和COD去除率效果均較好,PAC投加量并非越多越好，對于造紙污水來說，PAC投加量在400～850mg／L范內，濁度去除率和COD去除率均較好，當投加量大于850mg／L時，余濁較大，COD去除效果反而下降，對服廠洗水來說，PAC投加量在250～900mg／L范圖內，絮凝效果較好，而投加量大于900mg／L，累凝效果不理想?？梢?，鋁土礦尾礦生產的PAC可以有效去除各種污水的濁度和COD。

標簽：尾礦廢水處理用聚合氯化鋁