專利名稱：用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法。屬于利用煉油廠廢分子篩制備無機(jī)高分子絮凝劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚合氯化鋁，亦稱堿式氯化鋁。是一種凈水效果良好的無機(jī)高分子絮凝劑，是當(dāng)今水處理工程中應(yīng)用最廣泛、銷量最大的絮凝劑之一。其通式為[Al2(OH)nCl6-n]m式中1≤n≤5，m≤10。其與傳統(tǒng)絮凝劑相比，聚合氯化鋁具有絮體形成速度快，沉淀速度快，適應(yīng)范圍廣，可明顯提高凈水效能，減少投藥量，降低運(yùn)行成本等特點。此外，聚合氯化鋁還可用于造紙、精密鑄造、高級鞣皮、混凝土速凝等領(lǐng)域。
廢分子篩是煉油廠在催化裂化過程中產(chǎn)生的活性降低的廢棄催化劑。其中三氧化二鋁含量大約為40～50％，二氧化硅在30～35％。應(yīng)用廢分子篩中的三氧化二鋁制備聚合氯化鋁可以實現(xiàn)廢物利用，以廢治廢，變廢為寶，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙重意義。
中國專利號ZL90103195.X公開了一種用廢催化劑制堿式氯化鋁凈水劑方法，其特征在于使用催化裂化廢催化劑與鹽酸以1.0-2.0(Al/Hcl)當(dāng)量比直接酸溶，制取堿基度在5-8％的低堿基度堿式氯化鋁液體，然后用部分低堿基度堿式氯化鋁液體與氫氧化鈉反應(yīng)，制取凝膠氫氧化鋁，反應(yīng)結(jié)束時PH為6.0，用凝膠氫氧化鋁調(diào)整低堿基度堿式氯化鋁的堿基度，熟化，經(jīng)干燥可制得固體堿式氯化鋁。生產(chǎn)成本較高。中國專利公開號CN1394816A公開了一種絮凝劑及生產(chǎn)方法，一種絮凝劑的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括如下工藝步驟a.采用煉油廠催化裂化的廢催化劑加鹽酸反應(yīng)，制取氯化鋁；b.將氫氧化鈉與碳酸鈉混合后加入氯化鋁液體調(diào)整PH值后攪拌均勻，熟化后即得絮凝劑。雖然其重要優(yōu)點是投放的物料全部進(jìn)入產(chǎn)品，無廢渣排放。但其生產(chǎn)周期太長，僅熟化反應(yīng)就需24～72小時，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種用廢分子篩催化劑制取聚合氯化鋁的方法，其工藝步驟如下A.采用煉油廠催化裂化的廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)制取氯化鋁。
B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度。
C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁產(chǎn)品。
該方法用廢分子篩中的鋁鹽成分，用鹽酸進(jìn)行酸浸，加入鋁酸鈣、碳酸鈣調(diào)整鹽基度，然后熟化得聚合氯化鋁產(chǎn)品。所得產(chǎn)品三氧化二鋁含量為9～12％，鹽基度為60～85％。
所述用廢分子篩催化劑制取聚合氯化鋁的方法工藝步驟中，其廢分子篩催化劑加入鹽酸的重量比例為1∶2.5～3.5(W/W)，鹽酸濃度為15～25％。
所述用廢分子篩催化劑制取聚合氯化鋁的方法工藝步驟中，其廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)時間為2～4小時，反應(yīng)溫度為100～120℃。
所述用廢分子篩催化劑制取聚合氯化鋁的方法工藝步驟中，其加入鋁酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～35％，粗調(diào)鹽基度時間為0.5～1小時，溫度為100～120℃。
所述用廢分子篩催化劑制取聚合氯化鋁的方法工藝步驟中，其加入碳酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～40％，調(diào)整最終鹽基度，并進(jìn)行熟化處理，熟化時間為0.5～2小時，熟化溫度為50～80℃，熟化后得最終產(chǎn)品聚合氯化鋁。
本發(fā)明的有益效果是生產(chǎn)周期較短，一個生產(chǎn)周期僅需3～7小時即可得產(chǎn)品。產(chǎn)品鋁含量高，在加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度時，溶出鋁酸鈣中的部分鋁，提高了最終產(chǎn)品的鋁含量。采用二步調(diào)整鹽基度的方法，使得產(chǎn)品鹽基度可調(diào)范圍寬從60～85％。本發(fā)明生產(chǎn)的聚合氯化鋁，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，使廢物得到利用，以廢治廢，變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
具體實施例方式取廢分子篩催化劑80克，20％鹽酸250克，同時加入反應(yīng)器內(nèi)，加熱回流2.5小時。向容器內(nèi)加入鋁酸鈣粉26克加熱回流反應(yīng)0.5小時，反應(yīng)結(jié)束后過濾。將濾液倒入熟化反應(yīng)器內(nèi)，向濾液中加入碳酸鈣粉25克，保持65℃熟化反應(yīng)1小時，得最終產(chǎn)品。產(chǎn)品三氧化二鋁含量為10.5％，鹽基度為75％均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其工藝步驟包括A.采用煉油廠催化裂化的廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)制取氯化鋁溶液，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度后，經(jīng)工藝步驟C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟A.采用煉油廠催化裂化的廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)制取氯化鋁溶液時，其廢分子篩催化劑加入鹽酸的重量比例為1∶2.5～3.5(W/W)，鹽酸濃度為15～25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于其廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)時間為2～4小時，反應(yīng)溫度為100～120℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度，其加入鋁酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～35％，粗調(diào)鹽基度時間為0.5～1小時，溫度為100～120℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁，其加入碳酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～40％，熟化時間為0.5～2小時，熟化溫度為50～80℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁，其加入碳酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～40％，熟化時間為0.5～2小時，熟化溫度為50～80℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度，其加入鋁酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～35％，粗調(diào)鹽基度時間為0.5～1小時，溫度為100～120℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度，其加入鋁酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～35％，粗調(diào)鹽基度時間為0.5～1小時，溫度為100～120℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟A.采用煉油廠催化裂化的廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)制取氯化鋁溶液時，其廢分子篩催化劑加入鹽酸的重量比例為1∶2.5～3.5(W/W)，鹽酸濃度為15～25％。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度，其加入鋁酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～35％，粗調(diào)鹽基度時間為0.5～1小時，溫度為100～120℃，工藝步驟C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁，其加入碳酸鈣占廢分子篩催化劑重量的25～40％，熟化時間為0.5～2小時，熟化溫度為50～80℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用廢分子篩催化劑制備聚合氯化鋁的方法，其工藝步驟包括A.采用煉油廠催化裂化的廢分子篩催化劑加入鹽酸反應(yīng)制取氯化鋁溶液，其特征在于工藝步驟B.向氯化鋁溶液中加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度后，經(jīng)工藝步驟C.向低鹽基度的聚合氯化鋁中加入碳酸鈣，調(diào)整產(chǎn)品的鹽基度，熟化得高鹽基度聚合氯化鋁。生產(chǎn)周期較短，一個生產(chǎn)周期僅需3～7小時。產(chǎn)品鋁含量高，在加入鋁酸鈣粗調(diào)鹽基度時，溶出鋁酸鈣中的部分鋁，提高了產(chǎn)品的鋁含量。采用二步調(diào)整鹽基度的方法，使得產(chǎn)品鹽基度可調(diào)范圍寬從60～85％。本發(fā)明生產(chǎn)的聚合氯化鋁，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，使廢物得到利用，以廢治廢，變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
文檔編號C01F7/00GK1686813SQ20051004612
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者毛欣, 聶雅玲, 車仁智, 楊進(jìn), 鄒積杉, 張 杰 申請人:煤炭科學(xué)研究總院撫順分院