專利名稱：以活性白土生產廢水回收制取冰晶石的方法
技術領域：
本發明涉及廢水治理及無機鹽制備的技術領域，更具體地說是一種以活性白土生
產廢水回收制取冰晶石的方法。
背景技術：
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、醫藥、涂料的原料。顆?；钚园淄量勺龇枷銦N重整、異構化、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到l : l，需經反復水洗才能使硫酸含量小于0. 2%，以達到HG/T2569-94產品標準的要求。 一般每生產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，不僅浪費了資源，而且會對環境造成嚴重的污染。 近年來，針對活性白土生產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用水處理劑硫酸鋁，在鋼鐵及其制品工業上作酸洗劑，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廢水中資源的回收利用問題，如用其分解瓷土以制造工業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，再經凈化除雜、蒸發結晶、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廢水中的硫酸、硫酸鋁等資源，但由于鐵離子等雜質會影響產品硫酸鋁的品質，因而必須經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；還可作農作物的殺蟲劑、搪瓷乳白劑、玻璃和搪瓷生產用的遮光劑和助熔劑、樹脂橡膠的耐磨填充劑等。該產品目前主要生產方法為氫氟酸法_干法，即先將氣態氫氟酸在400 70(TC和氫氧化鋁反應，生成氟鋁酸，然后用純堿在高溫反應而制得。 迄今為止，尚沒有以活性白土生產廢水回收制取冰晶石方法的相關報導。

發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種以活性白土生產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廢水的治理及回收利用方法中存在的問題，另一方面生產出市場需求良好的冰晶石產品。 本發明以活性白土生產廢水回收制取冰晶石的方法的特點是按如下步驟進行操作 a、在活性白土生產廢水中加入堿性含鋁物質；所述堿性含鋁物質按重量百分比的
3加入量不大于其與活性白土生產廢水中硫酸反應所需用量的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完全反應，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%，得冰晶石產品。
本發明方法的特點也在于所述堿性含鋁物質為氫氧化鋁、氧化鋁或鋁酸鈉。
本發明中冰晶石制備過程涉及的主要化學反應方程式為
Al2(S04)3+12HF+3Na2S04 — 2Na3AlF6 I +6H2S04
與已有技術相比，本發明有益效果體現在 1、本發明方法在活性白土生產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、回收過程不會產生二次污染； 2、本發明方法生產冰晶石產品的成本及能耗可以較之已有技術得到顯著降低。
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廢水中硫酸反應所需用量的70%，加熱為IO(TC并攪拌1. 5小時，使氫氧化鋁得到完全反應，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，經測冰晶石產品中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廢水中硫酸反應所需用量的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，經測冰晶石產品中的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廢水中硫酸反應所需用量的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小得冰晶石產品，經測，該冰晶石產品其中的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%。
權利要求
以活性白土生產廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是按如下步驟操作a、在活性白土生產廢水中加入堿性含鋁物質；所述堿性含鋁物質按重量百分比的加入量不大于其與活性白土生產廢水中硫酸反應所需用量的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完全反應，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％，得冰晶石產品。
2. 根據權利要求1所述的以活性白土生產廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是所述堿性含鋁物質為氫氧化鋁、氧化鋁或鋁酸鈉。
全文摘要
本發明公開了一種以活性白土生產廢水回收制取冰晶石的方法，其特征是在活性白土生產廢水中加入堿性含鋁物質；使堿性含鋁物質完全反應，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％，即得冰晶石產品。本發明一方面可以解決目前活性白土生產廢水的治理及回收利用方法中存在的問題，另一方面可以生產出市場需求良好的冰晶石產品。
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 優先權日2009年12月25日
發明者于少明, 左黎明, 黃湘琦 申請人:合肥工業大學