一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法技术

本发明专利技术公开一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法：将含铝废硫酸溶液加入预处理反应釜中，在预处理反应釜中投加铝粉和重金属捕捉剂进行混合搅拌反应，过滤，得到反应液；将反应液至反应釜中，将工业硫酸、絮凝剂加入结晶反应釜中混合，结晶，过滤，得产品：硫酸铝晶体和稀硫酸。有益效果是：工艺简单、生产安全环保、硫酸利用率高、无废液排放、经济效益好。获得硫酸铝晶体，保存和运输方便、产品中铁和重金属含量极低、附加值高，可用作造纸施胶剂和工业用水及废水处理的絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、药物的原料等，还可制造宝石及铵明矾；获得的稀硫酸，可就地用于铝型材酸洗用酸，无废液排放。

Resource recovery and utilization method of waste sulfuric acid solution containing aluminum

The invention discloses a method for resource recovery and utilization of aluminum-containing waste sulfuric acid solution: adding aluminum-containing waste sulfuric acid solution into a pretreatment reactor, adding aluminum powder and heavy metal trapping agent in the pretreatment reactor for mixing stirring reaction, filtering, and obtaining the reaction liquid; putting the reaction liquid into the reactor, adding industrial sulfuric acid and flocculant. In the crystallization reactor, it is mixed, crystallized and filtered to produce aluminum sulfate and dilute sulfuric acid. The beneficial effects are: simple process, safe production, environmental protection, high utilization rate of sulfuric acid, no waste liquid discharge, good economic benefits. Aluminum sulfate crystals are obtained, which are convenient for preservation and transportation. They have very low iron and heavy metal content and high added value. They can be used as flocculants for paper sizing agents and industrial water and wastewater treatment. They can also be used as internal retaining agents for foam extinguishers, making alum, aluminum and white raw materials, oil decolorizing, deodorizing agents, raw materials of medicines, etc. It can be used to produce gems and ammonium alum, and the dilute sulfuric acid obtained can be used locally for acid pickling of aluminum profiles without waste liquid discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法
：本专利技术属于危废处置、资源再生利用和发展循环经济
，涉及一种利用含铝废硫酸溶液制备高纯度硫酸铝晶体和回收稀硫酸溶液的方法。
技术介绍
：随着国民经济的快速发展，铝金属品加工酸洗过程中，夹带大量的含铝废硫酸溶液产生，废液中含有不同质量分数的硫酸和大量的A13+，其次为Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+、Si4+、Pb2+、Ni2+等重金属离子的存在。如何高效、合理处理含铝废硫酸溶液是环保工作的一个重点内容。在实现资源再生和发展循环经济的政策指引下，把含铝废硫酸溶液中的资源实现再生回收和循环利用，从而产生巨大的环境效益和经济效益。CN103936041A(一种含铝废硫酸的回收利用方法)是利用炼钢过程中排出的废钢渣处理含铝废硫酸，回收其中的氧化铝和氧化铁，生产能耗高，经济效益不佳，生产步骤、控制相对较多，操作具有一定的局限性。CN104773748A(一种利用含铝废硫酸母液制备低铁聚合硫酸铝的方法)是利用重金属捕捉剂去除废液中的重金属离子，然后投加工业硫酸(硫酸浓度为20％～80％)，升温至70℃后保温反应，然后加入酒石酸进行聚合反应，得到产品为低铁聚合硫酸铝液体产品。此方法能耗高，硫酸的利用率低。此方法生产的低铁聚合硫酸铝液体产品，运输不便，且应用范围窄，经济效益不佳。本专利技术目的是通过一定条件把含铝废硫酸溶液制备高纯度硫酸铝晶体(固体)并回收稀硫酸溶液，扩大高纯度硫酸铝晶体的应用范围，实现稀硫酸就近循环回用，提高经济效益。该研究既可解决因废酸排放而导致的环境污染问题，又达到资源回收利用的目的。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是：基于上述问题，本专利技术提供一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，可得到两种产品：高纯度硫酸铝晶体(固体)和稀硫酸溶液。本专利技术解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，包括以下步骤：(1)反应液的制备：将含铝废硫酸溶液加入预处理反应釜，搅拌，加入重金属捕捉剂和铝粉，反应后，通过过滤后得到反应液；(2)高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液制备：将反应液提升至结晶反应釜，降温，搅拌，加入工业硫酸和絮凝剂，反应并结晶后，通过过滤得到两种产品：固体的高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液。所述的步骤(1)中的含铝废硫酸，是铝型材酸洗过程中定期排放的硫酸废液，铝含量以硫酸铝计质量百分含量为1％～30％，硫酸质量百分含量为5％～30％。所述的步骤(1)中的重金属捕捉剂为液体化工药剂，能与重金属离子进行强螯合反应并形成絮状沉淀物。重金属捕捉剂的投加量为含铝废硫酸质量百分含量0.01％～0.5％。所述的步骤(1)中的铝粉的粒径为100目～300目，活性铝含量质量百分≥98％。所述的步骤(1)中的反应温度控制在5～45℃之间。所述的步骤(2)中的工业硫酸的质量百分含量为80％～98％，投加量为含铝废硫酸溶液的质量百分数含量1％～20％。所述的步骤(2)中的絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为含铝废硫酸溶液的质量百分数为0.1％～2％。所述的步骤(2)中的反应温度控制在-25～45℃之间。所述的步骤(2)中高纯度硫酸铝晶体中重金属质量含量小于0.001％。所述的步骤(2)中稀硫酸溶液中硫酸的质量百分含量为10％～40％，其铝含量以硫酸铝计质量百分为0.1％～10％。本专利技术的有益效果是：从含铝硫酸溶液中获得两种产品：高纯度硫酸铝晶体(固体)和稀硫酸溶液，其工艺操作简单、生产安全环保、硫酸利用率高、无废液排放、经济效益好。获得的高纯度硫酸铝晶体为固体，保存和运输方便、产品中铁和重金属含量极低、附加值高，可用作造纸施胶剂和工业用水及废水处理的絮凝剂，还可作泡沫灭火器的内留剂，制造明矾、铝白的原料，石油脱色、脱臭剂、某些药物的原料等，还可制造人造宝石及高级铵明矾等；获得的稀硫酸溶液，铝含量低，不溶物含量极低，可就地循环回用于铝型材酸洗用酸，无废液排放，且避免了液体长途运输不便，提高了硫酸的利用率。本专利技术实现了含铝废硫酸溶液的资源再生和全部回收利用，最大限度提高了硫酸的利用率，实现了铝型材酸洗过程中含铝硫酸溶液的零排放，可获得极大的环保和经济效益。具体实施方式：现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定，实施例中为特殊指明的物质含量均为质量百分含量。实施例1向预处理反应釜中投加1000kg含铝废硫酸溶液(铝含量10％，硫酸含量10％)，开始搅拌，然后投加0.1kg铝粉，反应半小时后，投加1kg重金属捕捉剂，再反应半小时后，通过过滤器过滤分离，得到反应液。控制以上反应温度在5～45℃之间。将反应液提升至结晶反应釜，开始搅拌，开启制冷系统控制反应温度，控制以上反应温度在-25～45℃之间。向反应釜中投加100kg质量分数为98％的工业硫酸和1kg聚丙烯酰胺，开始搅拌，反应并结晶2小时后，通过过滤得到两种产品：高纯度硫酸铝晶体(固体)和稀硫酸溶液。高纯度硫酸铝晶体的氧化铝的质量分数≥15.60％，铁(Fe)≤0.005％，水不溶物≤0.10％，重金属含量≤0.001％；稀硫酸溶液的硫酸质量分数≥20％，铝含量以硫酸铝计≤5％，重金属含量≤0.001％。实施例2向预处理反应釜中连续投加200kg/h含铝废硫酸溶液(铝含量8％，硫酸含量12％)，连续搅拌，然后连续投加0.02kg/h的铝粉，连续投加0.2kg/h的重金属捕捉剂，连续通过过滤器过滤分离，得到反应液。控制以上反应温度在5～45℃之间。将反应液连续提升至结晶反应釜，连续搅拌，制冷系统控制反应温度在-25～45℃之间。向反应釜中连续投加20kg/h质量分数为98％的工业硫酸和0.2kg/h的聚丙烯酰胺，反应并结晶2小时后溢流的含高纯度硫酸铝晶体的混合液，连续通过过滤得到两种产品：高纯度硫酸铝晶体(固体)和稀硫酸溶液。高纯度硫酸铝晶体的氧化铝的质量分数≥14.50％，铁(Fe)≤0.009％，水不溶物≤0.20％，重金属含量≤0.001％；稀硫酸溶液的硫酸质量分数≥22％，铝含量以硫酸铝计≤7％，重金属含量≤0.001％。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，其特征是包括以下步骤：(1)反应液的制备：将含铝废硫酸溶液加入预处理反应釜，搅拌，加入重金属捕捉剂和铝粉，反应后，通过过滤后得到反应液；(2)高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液制备：将反应液提升至结晶反应釜，降温，搅拌，加入工业硫酸和絮凝剂，反应并结晶后，通过过滤得到两种产品：固体的高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液。

【技术特征摘要】
1.一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，其特征是包括以下步骤：(1)反应液的制备：将含铝废硫酸溶液加入预处理反应釜，搅拌，加入重金属捕捉剂和铝粉，反应后，通过过滤后得到反应液；(2)高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液制备：将反应液提升至结晶反应釜，降温，搅拌，加入工业硫酸和絮凝剂，反应并结晶后，通过过滤得到两种产品：固体的高纯度硫酸铝晶体和稀硫酸溶液。2.根据权利要求1所述的一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的含铝废硫酸，是铝型材酸洗过程中定期排放的硫酸废液，铝含量以硫酸铝计质量百分含量为1％～30％，硫酸质量百分含量为5％～30％。3.根据权利要求1所述的一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的重金属捕捉剂为液体化工药剂，能与重金属离子进行强螯合反应并形成絮状沉淀物；重金属捕捉剂的投加量为含铝废硫酸质量百分含量0.01％～0.5％。4.根据权利要求1所述的一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的铝粉的粒径为100目～300目，活性铝含量质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青松，
申请(专利权)人：大拇指环保设备天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12