铝型吸附剂的制备方法及应用技术

一种铝型吸附剂的制备方法，该方法包括：向抛光废磷酸中添加中和剂并调节pH值为3～4，得到含铝污泥；过滤含铝污泥，并将含铝污泥进行分散并加热，得到泥水混合物；向所述泥水混合物中加入沉淀剂并加热老化，得到老化母液；将所述老化母液进行固液分离，得到固体成分；将所述固体成分烘干并粉碎，得到铝型吸附剂前驱体；将所述铝型吸附剂前驱体进行活化，得到铝型吸附剂。本申请提供的铝型吸附剂的制备方法可实现含铝污泥无害化、资源化处理，同时不会造成二次污染。本申请还提供了一种利用上述铝型吸附剂处理含氟废水的方法。

【技术实现步骤摘要】
铝型吸附剂的制备方法及应用
本申请涉及废液回收处理领域，尤其涉及一种铝型吸附剂的制备方法及应用。
技术介绍
抛光废磷酸主要来自电镀工业、涂饰、阳极氧化及各种表面处理过程中对金属表面进行抛光产生的大量废液，含有较高浓度的磷酸，此外还含有重金属离子等有害的化学物质，具有很强的腐蚀性。因此需要对抛光废磷酸进行综合处理。抛光废磷酸综合利用过程中的副产物含铝污泥属于危废，产量大，填埋成本高，已经成为限制抛光废磷酸综合利用技术推广发展的重要因素。针对含铝污泥，现有技术通常将其制备成聚合氯化铝或硫酸铝絮凝剂，即将含铝污泥与盐酸或硫酸反应，过滤得到聚合氯化铝或硫酸铝产品，但该过程中产生大量酸性残渣，造成更加严重的二次污染，且由于含铝污泥中可能带有其它杂质(例如少量重金属氧化物、氨态氮、杂盐等)，由于合格的絮凝剂需要严格控制氨态氮、重金属、水不溶物等指标，因此传统方法制备的聚合氯化铝或硫酸铝絮凝剂难以符合要求。另外，有研究将含铝污泥直接作为吸附剂应用于含氟废水的处理，但忽视了含铝污泥会将本身絮凝的有机物、重金属以及夹带的游离态盐带入待处理废水中，带来二次污染。尤其含铝污泥在酸性条件下处理废水过程时，重金属的浸出风险更高。另，含铝污泥直接投入废水中，分散后铝水解会形成氢氧化铝胶体，上述胶体容易粘结在滤布上，在生产中易造成滤布堵塞。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提出一种有环保清洁、无二次污染的铝型吸附剂的制备方法。另，本申请还提供了一种采用上述方法制备的铝型吸附剂用于含氟废水处理的方法。本申请提供了一种铝型吸附剂的制备方法，包括：向抛光废磷酸中添加中和剂并调节pH值为3～4，得到含铝污泥。过滤所述含铝污泥，将所述含铝污泥进行分散并加热，得到泥水混合物。向所述泥水混合物中加入沉淀剂并加热老化，得到老化母液。将所述老化母液进行固液分离，得到固体成分。将所述固体成分烘干并粉碎，得到铝型吸附剂前驱体。以及，将所述铝型吸附剂前驱体进行活化，得到铝型吸附剂。本申请实施方式中，过滤所述含铝污泥后还得到含磷原液，所述制备方法还包括：向所述含磷原液中继续添加所述中和剂并蒸发，得到蒸发冷凝液。本申请实施方式中，“将所述含铝污泥进行分散”具体为：将所述含铝污泥分散于所述蒸发冷凝液中。本申请实施方式中，所述含铝污泥与所述蒸发冷凝液的质量比为1:1～3。本申请实施方式中，所述烘干的温度范围为85℃～115℃。本申请实施方式中，所述活化温度的范围为300℃～600℃。本申请实施方式中，所述含铝污泥的成分包括水、磷酸、磷酸铝、硫酸铝、硫酸铵铝及氢氧化铝。本申请实施方式中，所述沉淀剂包括氨水或氢氧化钠溶液，所述沉淀剂用于将所述泥水混合物的pH值调节至8～9。本申请还提供一种含氟废水的处理方法，包括：将铝型吸附剂加入含氟废水中，以吸附所述含氟废水中的氟离子，得到纯化水。其中，所述铝型吸附剂为采用如上所述的方法制备得到的，添加所述铝型吸附剂的所述含氟废水的pH值范围为8～10。本申请实施方式中，所述铝型吸附剂的添加量占所述含氟废水的重量百分比为0.1wt％～1wt％。相较于现有技术，本申请提供的铝型吸附剂的制备方法将抛光废磷酸综合利用副产物的含铝污泥制备成铝型吸附剂，可实现抛光废磷酸综合利用副产物含铝污泥彻底达到无害化、资源化处理，同时不会造成二次污染。本方法采用两步沉淀法进行除杂并综合利用抛光废磷酸中的副产物，再通过添加碱性沉淀剂去除磷酸，得到中性铝型吸附剂，减少了中途繁琐的除杂、分离提纯的步骤，无酸性残渣产生，含铝污泥完全转化为有价值的铝型吸附剂。采用本方法制得的铝型吸附剂处理含氟废水，可将含氟废水中的氟吸附去除达标至地表水四标准以下，具有吸附效果佳，吸附剂用量少，减少吸附剂损耗等效果，本申请铝型吸附剂吸附含氟废水在碱性条件下进行，避免了铝型吸附剂中活性氧化铝以及重金属酸溶解进入废水中，避免带来新的污染因子。附图说明图1是本申请一实施方式提供的铝型吸附剂的制备方法的流程图。如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。具体实施方式下面将结合具体实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的技术手段的名称只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1，本申请提供了一种铝型吸附剂的制备方法，具体包括以下步骤：步骤S101，向抛光废磷酸中添加中和剂并调节pH至3～4，得到含铝污泥。过滤得到含磷原液，并向该含磷原液中继续添加中和剂并蒸发，得到蒸发冷凝液。抛光废磷酸中含有大量的磷酸、硝酸、盐酸以及少量氟、铝、铜、镍、铁等金属离子有害物质，主要成分见表1所示。表1本申请向上述抛光废磷酸中添加中和剂，经过中和沉淀，使副产物含铝污泥以沉淀的形式析出，将含铝污泥过滤后得到含磷原液，再向含磷原液中继续添加中和剂，并进行蒸发浓缩得到含磷产品和副产物蒸发冷凝液。该步骤通过两步沉淀法进行除杂并综合利用抛光废磷酸中的副产物，首先第一步严格控制中和沉淀的pH值在3～4，将抛光废磷酸中的铝以磷酸铝、硫酸铝、硫酸铵铝、氢氧化铝等沉淀析出，同时As、Cu、Fe及Ni等重金属以氢氧化物沉淀或络合沉淀析出，并经过过滤或压滤等方式将含铝污泥与原液分离。该步骤控制pH值为关键，铝沉淀物从pH为3开始析出，pH偏低则铝等金属不能完全沉淀，pH为4时，达到最大析出量，若继续增大pH会导致磷酸产品析出，进而导致磷有效成分以磷酸盐沉淀析出并损失。第二步向含磷原液中继续添加中和剂，调节pH值至6～7左右，并保持此pH值，从而充分将含磷原液中的磷沉淀析出，再通过浓缩结晶，得到磷产品和副产物蒸发冷凝液，其中得到的副产物蒸发冷凝液中含有氨，呈碱性。本实施方式中，该中和剂需要根据所要制备的磷酸产品类型来选择，具体可以是尿素、氢氧化钙或氨水等。本实施方式中，该含铝污泥的成分包括水、磷酸、磷酸铝、硫酸铝、硫酸铵铝以及金属沉淀物等。步骤S102，将所述含铝污泥进行分散并加热，得到泥水混合物。本实施方式中，该含铝污泥分散在上步得到的蒸发冷凝液中，其中，该含铝污泥与该蒸发冷凝液的质量比为1:1～3。本实施方式中，加热的温度为30℃～40℃。该步骤将含铝污泥分散溶解于上一步蒸发得到的蒸发冷凝液中，搅拌并加热，得到泥水混合物，该步骤将抛光废磷酸综合利用过程中的副产物蒸发得到的蒸发冷凝液作为该含铝污泥的分散液，充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝型吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：/n向抛光废磷酸中添加中和剂并调节pH值为3～4，得到含铝污泥；/n过滤所述含铝污泥，将所述含铝污泥进行分散并加热，得到泥水混合物；/n向所述泥水混合物中加入沉淀剂并加热老化，得到老化母液；/n将所述老化母液进行固液分离，得到固体成分；/n将所述固体成分烘干并粉碎，得到铝型吸附剂前驱体；以及/n将所述铝型吸附剂前驱体进行活化，得到铝型吸附剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝型吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：
向抛光废磷酸中添加中和剂并调节pH值为3～4，得到含铝污泥；
过滤所述含铝污泥，将所述含铝污泥进行分散并加热，得到泥水混合物；
向所述泥水混合物中加入沉淀剂并加热老化，得到老化母液；
将所述老化母液进行固液分离，得到固体成分；
将所述固体成分烘干并粉碎，得到铝型吸附剂前驱体；以及
将所述铝型吸附剂前驱体进行活化，得到铝型吸附剂。


2.如权利要求1所述的铝型吸附剂的制备方法，其特征在于，过滤所述含铝污泥后还得到含磷原液，所述制备方法还包括：
向所述含磷原液中继续添加所述中和剂并蒸发，得到蒸发冷凝液。


3.如权利要求2所述的铝型吸附剂的制备方法，其特征在于，“将所述含铝污泥进行分散”具体为：
将所述含铝污泥分散于所述蒸发冷凝液中。


4.如权利要求3所述的铝型吸附剂的制备方法，其特征在于，所述含铝污泥与所述蒸发冷凝液的质量比为1:1～3。


5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：何如民，胡锦昇，张庆喜，唐瑜钟，彭娟，郑帅飞，黄启镜，班峰，
申请(专利权)人：深圳市环保科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44