堿式氯化鋁生產(chǎn)過程中重金屬離子的去除方法,特別是鉛的去除方法。堿式氯化鋁鋁灰生產(chǎn)工藝具有原料易得、設(shè)備桶單一、產(chǎn)品含鋁量高、無需調(diào)整鹽基度高、絮凝效果好等優(yōu)點。但由于鋁冶煉原料來源復(fù)雜,鋁灰中往往含有高重金屬,特別是鉛,對人體有害,必須在允許的限度以下去除。傳統(tǒng)的除鉛方法是水洗鋁灰或加鋁代替。水洗鋁灰鉛不干凈,還需要同時水洗,不能儲存,勞動量大,去除鋁的成本高,因此用鋁灰生產(chǎn)的堿式氯化鋁在生活用水領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
鉛主要以PbCl2的形式存在于堿式氯化鋁中,PbCl2微溶于水,ksp-1.6*10^-10。隨著溫度的升高,在酸性溶液中的溶解度增大,沉淀很差。本方法的目的是克服上述除鉛方法的缺點,為利用鋁灰生產(chǎn)堿式氯化鋁原工藝中重金屬特別是鉛的去除提供一種方法,生產(chǎn)出鉛含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的高純堿式氯化鋁al2(OH)nCl6-n]mxh2o。
為了達(dá)到上述目的,使用一種或多種硫化物,如Ca s、FES、Na2S和H2S,使Cu++、Pb++、as++、Ca++、Sn++沉淀,并在溶液的pH值合適時分離,如[H]~0.3n,如Pb+++s--=PBS~,將PbCl2轉(zhuǎn)化為PBS沉淀,PBS的溶解度積很小,KSP=1.1×10^-23,可達(dá)到基本凈化Pb++的目的。
該工藝包括10-70%鋁灰含氧化鋁,按當(dāng)量比加入10%鹽酸或/硫酸,在105-110℃常壓下攪拌溶解過濾,鋁渣反溶,加入CAS或FES等硫化物,H2S和Na2S進入溶液,常溫常壓反應(yīng),除去沉淀,干燥上清液,得到高純度堿式氯化鋁產(chǎn)品。根據(jù)溶液中重金屬離子的摩爾比,計算出硫化物的含量為鉛:硫化物1:500-1000。
需要注意的是,F(xiàn)ES和Na2S原料價格昂貴,H2S一般不易得到,處理麻煩。硫化鈉的加入量會產(chǎn)生黑色液體,影響產(chǎn)品外觀。此外,當(dāng)pH=2時,as、Sn和Sb容易溶解,不能被除去。使用CAS更經(jīng)濟。原料可從高爐渣中獲得。將高爐渣直接加入樣品溶液中,也可以調(diào)節(jié)鹽基度,增強絮凝效果。