利用废铝渣生产水处理剂———硫酸铝的研究
龚盛昭,韦有燧
(广东轻工职业技术学院轻化工程系,广东 广州 510300)
摘 要:将铝材厂排放的废铝渣与硫酸反应制备水处理剂硫酸铝,可达到回收利
用废铝渣的目的,既减轻铝材厂的废渣处理负担,又能创造一定的利润,具有治理和
综合利用的双重功效。
关键词:废铝渣;水处理剂;硫酸铝
1 前言
废铝渣是由铝材厂电解车间排放的一种工业废
渣,其来源可用如下电解反应式表示:
阴极:4Al 3++12e ※4Al
阳极:12AlO 2--12e ※6Al 2O 3+3O 2
废铝渣的主要成分是三氧化二铝,其中含水约
80%左右,为运输方便一般进行晒干处理,但仍含水
50%～60%。
目前大多数企业对废铝渣一般不进行处
理和综合利用而是直接填埋,既污染环境又浪费资源。
而利用废铝渣生产硫酸铝,则可达到既利用资源又创造利润的目的。
硫酸铝作为水处理剂在水质净化方面用量很大,可用于处理污水和工业废水,也可用于处理自来水。
2 生产方法2.1 反应原理Al 2O 3+3H 2SO 4+15H 2O ※Al 2(SO 4)3·18H 2O
2.2
生产工艺流程 将含水50%～60%的废铝渣粉碎,经计量后放入
反应锅中,加入适量水,用搅拌机将废铝渣搅拌成糊
状,加入经计量的工业硫酸,加热煮沸反应一定时间,
当反应到终点后进行过滤,去除不溶性杂质,继续加热
蒸煮浓缩到一定浓度后趁热出料,经空气冷却后凝结,
将其破碎,即可包装,可得含量(以Al 2O 3计)约15%的
产品。
2.3 结果与讨论
2.3.1 水加入量的确定
不同厂家的铝渣含水量一般有一定的差别,所以
铝渣运回后要进行水分含量测定和有效成分测定,以
确定加水量和加硫酸量。
水加入量与铝渣含水量之和
以大于反应所需水量10%为宜。
2.3.2 硫酸用量的确定
硫酸可用工业硫酸,也可用工业废酸,其用量对产
品的质量影响较大。
如果硫酸用量不足,则反应不完
全使产品中有效成分降低;如果硫酸过量,产品冷却后
不能凝结成硬块,而且表面出现“出水”现象。
所以硫酸用量一般以计量用量为宜。
2.3.3 出料浓度对产品的影响蒸煮的目的是为了去除水分,但水分如果去除太多,则使产品结晶水含量降低,使产量品硬度增大,难于破碎;而如果出料浓度太小,使含水率增大,有效成分含量降低,而且产品潮湿,不易包装。
当反应到终点时,反应液的浓度约35°Be ,一般以蒸煮到65°Be 出料为宜。
2.3.4 加热对反应的影响三氧化二铝与硫酸的反应是一种放热反应,反应无需加热也能进行,但反应较慢,耗时较多。
加热的目的就是为了提高反应速度,同时浓缩反应产物。
2.3.5 反应终点的判断可用两种方法判断反应终点:经验法和化学法。
经验法就是从反应液中取出一定样品,用肉眼观察透明度,如果澄清透明,则说明反应已基本完成。
化学法就是取3mL 样品加入0.5mL 1mol /L 的硫代硫酸钠溶液中,观察3min ,如果溶液澄清,不出现浑浊现象,则认3
为反应已完成。
经验法对于熟练工人来说比较适用,化学法操作比经验法复杂,但准确度比经验法高。
3 产品应用
将生产的产品用于广州某造纸厂、广州某自来水处理厂、广州某漂染厂的水处理车间,使用结果说明用废铝渣生产的硫酸铝与市售硫酸铝使用效果一致。
4 经济分析
硫酸价格为400元/吨,生产1吨硫酸铝约需消耗0.47吨工业硫酸,即生产1吨产品需188元用于购买硫酸,如果当地企业有废硫酸的话,那么用于硫酸的费用还可大大降低。
废铝渣由铝材厂免费提供,只需花费运输费用。
目前硫酸铝的价格约800元/吨左右,该工艺有较大的利润空间,在铝材厂比较集中的地区利用铝渣生产硫酸铝是切实可行的。
5 结论
废铝渣可以说是铝材厂的一个包袱,而如果利用废铝渣生产硫酸铝,则可以变废为宝,达到综合利用的目的。
另外,该工艺有较大的利润空间,有条件的地方可考虑用此方法回收废铝渣。
(责任编辑/翟 昕)
文摘选萃
锑废料炼制高纯超细三氧化二锑
由湖南桃江县虎山锑锌制品厂研究开发的锑杂废料冶炼精锑、高纯超细三氧化二锑技术,已于近期通过了湖南省科委组织的鉴定。
鉴定认为,该技术属于国内领先水平,是一项变废为宝,引导锑冶金技术改革的新成果,具有十分广阔的推广前景。
该技术具有设备投资少,生产流程短,操作简单,劳动强度小,锑资源广,环境无污染,金属直收率高,产品纯度好,适应市场需求,生产成本低等优点,同时还能捕集回收贵金属金、银等,完全以低成本解决了锑行业对高铅锑料、复杂锑料无法回收以及二氧化硫污染环境的难题,是一项可行的金属再生技术。
(毛麒瑞)
钯市场需求骤增
随着西方各国严格控制汽车尾气排污规定的实施,用钯取代铂的消费量将明显增加。
钯还是宽屏幕彩电、移动电话、电脑等电子产品不可缺少的原料。
可以预计,钯作为铂族金属之一的市场需求将会骤增。
当前,世界汽车的拥有量日益扩大,作为汽车尾气净化的催化剂,对铂族金属的需求也随之坚挺。
美国、日本及西欧是拥有汽车最多的国家。
这些国家正在实施低排污汽车计划(NLEV),美国新的规定要求汽车的废气排放量减少40%,尤其是对柴油发动机更有严格的要求。
欧盟还作了一项新的规定,汽车行驶8万公里或5年后必须检验尾气的排放,控制汽油的含硫量,禁止使用含Pb汽油。
西欧各国尤其是德国还从税收上鼓励生产和使用清洁汽车。
日本对汽油车排污要求从2000年10月起把一氧化碳、碳氢化合物以及氧化氮的排放量减少70%,而且控制摩托车的使用量,减少碳氢化合物的排放量,这将使得钯取代铂的趋势明显增强。
据统计,1998年铂的工业消费量下降了4万盎司,然而钯的消费量却增长了20%,达到415万盎司。
在1998年中,俄罗斯铂的供应量趋于减少,而钯的销售量估计为510万盎司,其中至少逾半数来自库存。
俄罗斯钯的销售量已连续第5年大大超过其生产量。
去年,世界从废汽车用催化剂回收的再生钯比上一年增长了23%,达到15.5万盎司,预计未来的增势将继续强劲。
因此,今后随着西方世界控制汽车尾气排放法规的日趋严格,汽车工业用催化剂将大量消费钯。
世界钯的主要产地是俄罗斯,俄罗斯为了获得外汇不惜大量抛售钯,致使钯的库存量大大下降。
从目前各国来看,钯的出口量也没有大的增长。
因此,钯的供应仍然不足,其价格也将随之上扬。
我国虽有金川有色金属公司产钯,但钯的产量不高。
(毛麒瑞)
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