專利名稱：以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水治理及無機(jī)鹽制備的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是一種以活性白土生
產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法。
背景技術(shù)：
活性白土主要用于石油精煉，動、植物油脫色、除臭，絕緣油的凈化；它也是化妝品、醫(yī)藥、涂料的原料。顆?；钚园淄量勺龇枷銦N重整、異構(gòu)化、歧化的催化劑。由膨潤土制備活性白土，目前采用的制備方法主要是濕法。其生產(chǎn)過程包括膨潤土水化、加硫酸活化、水洗、干燥、粉碎等。由于制得的活性白土對酸液的吸附量可以達(dá)到l : l，需經(jīng)反復(fù)水洗才能使硫酸含量小于0. 2%，以達(dá)到HG/T2569-94產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。 一般每生產(chǎn)1噸活性白土，洗滌耗水30 40噸。這些廢水中含有大量的硫酸、硫酸鋁等，若直接排放，不僅浪費(fèi)了資源，而且會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。 近年來，針對活性白土生產(chǎn)廢水的治理及回收利用已提出一些方法，如回酸活化法、石灰中和法、石灰石中和法、電石渣中和法；以及用其分解瓷土以制造工業(yè)用水處理劑硫酸鋁，在鋼鐵及其制品工業(yè)上作酸洗劑，溶解鐵屑制造綠礬等。這些方法，有的較好地解決了活性白土生產(chǎn)廢水的治理問題，如石灰中和法通過加入石灰可使廢水中的酸性得到中和，使硫酸根離子、鋁離子及鐵離子等形成硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀而除去，但這些沉淀物因不能得到利用而成為新的固廢；有的較好地解決了活性白土生產(chǎn)廢水中資源的回收利用問題，如用其分解瓷土以制造工業(yè)用水處理劑硫酸鋁的方法就是利用廢水中的硫酸來分解瓷土，將瓷土中的鋁浸取到溶液中來，再經(jīng)凈化除雜、蒸發(fā)結(jié)晶、分離干燥、粉碎包裝得硫酸鋁，該法盡管有效地利用了活性白土生產(chǎn)廢水中的硫酸、硫酸鋁等資源，但由于鐵離子等雜質(zhì)會影響產(chǎn)品硫酸鋁的品質(zhì)，因而必須經(jīng)凈化除雜過程將其除去。目前常采用活性二氧化錳法除鐵，因需使用高錳酸鉀，致使處理成本較高。 冰晶石，即氟鋁酸鈉(Na3AlF6)，主要用作煉鋁的助熔劑；還可作農(nóng)作物的殺蟲劑、搪瓷乳白劑、玻璃和搪瓷生產(chǎn)用的遮光劑和助熔劑、樹脂橡膠的耐磨填充劑等。該產(chǎn)品目前主要生產(chǎn)方法為氫氟酸法_干法，即先將氣態(tài)氫氟酸在400 70(TC和氫氧化鋁反應(yīng)，生成氟鋁酸，然后用純堿在高溫反應(yīng)而制得。 迄今為止，尚沒有以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石方法的相關(guān)報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法，一方面解決目前活性白土生產(chǎn)廢水的治理及回收利用方法中存在的問題，另一方面生產(chǎn)出市場需求良好的冰晶石產(chǎn)品。 本發(fā)明以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法的特點是按如下步驟進(jìn)行操作 a、在活性白土生產(chǎn)廢水中加入堿性含鋁物質(zhì)；所述堿性含鋁物質(zhì)按重量百分比的
3加入量不大于其與活性白土生產(chǎn)廢水中硫酸反應(yīng)所需用量的80% ;在沸點溫度以下、并且
不低于95t:的溫度條件下加熱攪拌1-2小時使堿性含鋁物質(zhì)完全反應(yīng)，得到備用硫酸鋁溶液； b、在所述硫酸鋁溶液中，按摩爾比Al" : Na+為1 : 3. 20-3. 50加入重量百分比濃度為10%-30%的硫酸鈉溶液，攪拌0. 5 1小時；再按摩爾比N^ : F—為l : 1.90-2.20加入重量百分比濃度為10% _40%的氫氟酸溶液，在90 IO(TC的溫度條件下攪拌1 2小時后冷卻至室溫，再過濾得濾餅；將所述濾餅用水清洗至無硫酸根離子之后，清洗后的濾餅在100-1 l(TC的溫度條件下干燥至濕存水含量小于0. 4%，得冰晶石產(chǎn)品。
本發(fā)明方法的特點也在于所述堿性含鋁物質(zhì)為氫氧化鋁、氧化鋁或鋁酸鈉。
本發(fā)明中冰晶石制備過程涉及的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為
Al2(S04)3+12HF+3Na2S04 — 2Na3AlF6 I +6H2S04
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在 1、本發(fā)明方法在活性白土生產(chǎn)廢水得到有效處理的同時，其中的硫酸、硫酸鋁等
有用組分得到有效回收利用，且回收工藝簡單、回收過程不會產(chǎn)生二次污染； 2、本發(fā)明方法生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)品的成本及能耗可以較之已有技術(shù)得到顯著降低。
具體實施方式
實施例1 : 第一步，在活性白土生產(chǎn)廢水中加入氫氧化鋁；按重量百分比，氫氧化鋁的加入量為其與活性白土生產(chǎn)廢水中硫酸反應(yīng)所需用量的70%，加熱為IO(TC并攪拌1. 5小時，使氫氧化鋁得到完全反應(yīng)，得到為備用硫酸鋁溶液。 第二步，在步驟一中所得到的備用硫酸鋁溶液中，按摩爾比A1" : Na+為1 : 3.42加入重量百分比濃度為20%的硫酸鈉溶液，攪拌1小時；再按摩爾比為N^ : F—為l : 1.86加入重量百分比濃度為30%的氫氟酸溶液，在95t:的溫度條件下攪拌1. 5小時，隨后冷卻至室溫再經(jīng)過濾得餅；將濾餅用水清洗至無硫酸根離子，在105t:下干燥5小時得冰晶石，經(jīng)測冰晶石產(chǎn)品中F含量為52. 8%、 Al含量為12. 1%、 Na含量為32. 7%、濕存水含量為0. 35%。 實施例2: 第一步，在活性白土生產(chǎn)廢水中加入氧化鋁，氧化鋁的加入量按重量百分比為其與活性白土生產(chǎn)廢水中硫酸反應(yīng)所需用量的65%，在沸點溫度下加熱攪拌2小時，得到待用的硫酸鋁溶液。 第二步，在待用的硫酸鋁溶液中，按摩爾比A1" : Na+為1 : 3.28加入重量百分比濃度為30%的硫酸鈉溶液，攪拌0. 5小時；再按摩爾比Na+ : F—為1 : 1. 72加入重量百分比濃度為40%的氫氟酸溶液，在IO(TC的溫度條件下攪拌1小時，再冷卻至室溫后經(jīng)過濾得濾餅；將濾餅用水清洗至無硫酸根離子，再將清洗后的濾餅在11(TC的溫度條件下干燥4小時得冰晶石，經(jīng)測冰晶石產(chǎn)品中的F含量為52. 2%、 Al含量為12. 9%、 Na含量為32. 1%、濕存水含量為0.32%。
實施例3 : 第一步，在活性白土生產(chǎn)廢水中加入鋁酸鈉，鋁酸鈉的加入量按重量百分比為其與活性白土生產(chǎn)廢水中硫酸反應(yīng)所需用量的75%，在951:的溫度條件下加熱攪拌1小時，得到硫酸鋁溶液備用。 第二步，在備用的硫酸鋁溶液中，按摩爾比A1" : Na+為1 : 3.32加入重量百分比濃度為25%的硫酸鈉溶液，攪拌1小時；再按摩爾比Na+ : F—為1 : 1. 78加入重量百分比濃度為35%的氫氟酸溶液，在IO(TC的溫度條件下攪拌1小時，冷卻至室溫后過濾得濾餅；將濾餅用水清洗至無硫酸根離子，清洗后的濾餅在105t:下干燥6小得冰晶石產(chǎn)品，經(jīng)測，該冰晶石產(chǎn)品其中的F含量為52. 5%、A1含量為12. 4%、Na含量為32. 3%、濕存水含量為0. 30%。
權(quán)利要求
以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是按如下步驟操作a、在活性白土生產(chǎn)廢水中加入堿性含鋁物質(zhì)；所述堿性含鋁物質(zhì)按重量百分比的加入量不大于其與活性白土生產(chǎn)廢水中硫酸反應(yīng)所需用量的80％；在沸點溫度以下、并且不低于95℃的溫度條件下加熱攪拌1-2小時使堿性含鋁物質(zhì)完全反應(yīng)，得到備用硫酸鋁溶液；b、在所述硫酸鋁溶液中，按摩爾比Al3+∶Na+為1∶3.20-3.50加入重量百分比濃度為10％-30％的硫酸鈉溶液，攪拌0.5～1小時；再按摩爾比Na+∶F-為1∶1.90-2.20加入重量百分比濃度為10％-40％的氫氟酸溶液，在90～100℃的溫度條件下攪拌1～2小時后冷卻至室溫，再過濾得濾餅；將所述濾餅用水清洗至無硫酸根離子之后，清洗后的濾餅在100-110℃的溫度條件下干燥至濕存水含量小于0.4％，得冰晶石產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是所述堿性含鋁物質(zhì)為氫氧化鋁、氧化鋁或鋁酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以活性白土生產(chǎn)廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是在活性白土生產(chǎn)廢水中加入堿性含鋁物質(zhì)；使堿性含鋁物質(zhì)完全反應(yīng)，得到備用硫酸鋁溶液；在硫酸鋁溶液中，加入硫酸鈉溶液后攪拌；再加入氫氟酸溶液，在加熱、攪拌、冷卻、再過濾得濾餅；將濾餅用水清洗至無硫酸根離子之后，干燥至濕存水含量小于0.4％，即得冰晶石產(chǎn)品。本發(fā)明一方面可以解決目前活性白土生產(chǎn)廢水的治理及回收利用方法中存在的問題，另一方面可以生產(chǎn)出市場需求良好的冰晶石產(chǎn)品。
文檔編號C01F7/54GK101746800SQ200910251569
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者于少明, 左黎明, 黃湘琦 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)