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碱式氯化铝在生产过程中除重金属离子的方法

作者:蓝天净化 来源:原创 日期:2019-09-16 14:27:37 人气:4

   碱式氯化铝在生产过程中除重金属离子的方法,特别是涉及除去铅的方法。用铝灰生产碱式氯化铝工艺,具有原料易得,设备筒单,产品含铝量高,盐基度高可不用调整,絮凝效果好等优点。但是,由于用于炼铝原料来源复杂,铝灰中常含重金属较高,特别是铅,铅对人体带来危害,必须除去到允许限度以下。传统除铅方法是水洗铝灰或加铝置换,水洗铝灰铅除不干净,还要随洗随用,不能存放,劳动量大,用铝置换成本高,因而限制了用铝灰生产的碱式氯化铝在生活用水领域的应用。

    铅在碱式氯化铝中主要以PbCl2的形式存在,PbCl2微溶于水,Ksp- 1.6*10^-10,温度升高和在酸性溶液中,溶解度增加,沉淀很不彻底。 本方法的目的就是要克服上述除铅不彻底的缺点,提供一种用铝灰为原来生产碱式氯化铝过程中除重金属,特别是除铅的方法,生产出高纯碱式氯化铝Al2(OH)nCl6-n]mXH2O,其含铅量符合标准要求。

    实理上述目的的方法是用一种或一种以上含硫化合物,如CaS、FeS、Na2S、H2S,在溶液合适pH值时,如[H+]≈0.3N下,使Cu++、Pb++、As++、Ca++、Sn++等生成硫化物沉淀而分离除去。如Pb++ + S--=PbS↓

    PbCl2转化成PbS沉淀,PbS的溶度积很小,Ksp=1.1*10^-23,因而可以达到Pb++基本除净的目的。

    工艺过程是含Al2O3 10-70%铝灰、按当量比计加入10%盐酸或/硫酸,在常压105-110℃温度下,搅拌溶解、过滤,铝渣反回再溶,往溶液中加CaS或FeS、H2S、Na2S等含硫化合物,常温常压下反应,除去沉淀物,上清液干燥得高纯碱式氯化铝产品。含硫化合物加入量按溶液中重金属离子摩尔比以Pb计为Pb:含硫化合物1:500-1000。

    需要注明:FeS、Na2S原料较贵,H2S一般不易得到,且处理较麻烦,Na2S用量大会生成黑色液体,影响产品外观,而且在pH=2时,As、Sn、Sb易溶解不能去除。用CaS较经济,原料可从高炉水渣中得到,直接在样液中加入高炉水矿渣还兼有调整盐基度,及加强絮凝效果的作用。

    实施例:

    取铝灰100克(主要成分%Al2O3 58.75、Fe2O3 4.60、MgO 1.28、CuO 2.10、SiO2 5.54)分次加入450毫升10%盐酸溶液中,在常压下反应0.5小时,控制温度在105-110℃之间,并适当搅拌,反应1小时左右,过滤,得400毫升滤液,测滤液各项技术指标,比重D1.13、Al2O3 10.32%、B50.1%、pH3.5、Fe0.52%、Asl.7PPm、Pb++72.2PPm,重金属以Pb代表98.5ppm,Hg无。 将滤液分成四份,每份100毫升,用10%盐酸调整pH≤2,加入CaS沉淀除重金属,加入水矿渣调整pH到3.5-4.5。

    标签:碱式氯化铝
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