废铝生活中很常见，其实废铝有很多种用途，可以进行回收再利用，减少资源的浪费，实现资源的合理利用。将铝材厂前处理过程产生的废铝渣用硫酸溶解，然后加入有机添加剂等进行聚合反应，可以制备新型水处理剂——聚合硫酸铝(PAS)。对于硅藻土浊度水、水源水和工业废水等，PAS比PAC具有更优异的除浊、脱色、去除COD和悬浮物的效果。该工艺既可回收利用废铝渣，又可省去废渣处置费用，为废铝渣的综合利用提供了实用技术。工具/原料more原料：废铝渣、碳酸钠、有机添加剂、浓硫酸、硅藻土、聚合氯化铝(PAC)仪器：SC2000—6混凝实验搅拌器， WGZ一1数字式浊度仪，SHB一11I循环水式多用真空泵，DK一98—1电子恒温水浴锅， 微波密封消解COD测定仪，DHG9145A型鼓风干燥箱。步骤/方法1/4分步阅读废铝渣制备聚合硫酸铝(PAS)工艺流程见图1。将废铝渣粉碎，经计量后放人反应器中，加入适量水，用搅拌机将废铝渣搅拌成糊状，加入经计量的浓硫酸，加热进行反应，当反应至终点后将溶液冷却即制得适当浓度的液体硫酸铝，然后加入多种添加剂，在高剪切条件下进行聚合反应，在40～60℃ 熟化1 h，然后液渣分离，即制得聚合硫酸铝(PAS)，其性能指标见表2。2/43/4分析方法色度的测定采用稀释倍数法 ；浊度的测定采用WGZ一1数字式浊度仪；COD的测定采用微波消解法 ；三氧化二铝的测定结果与讨论。1、 废铝渣溶解条件的优化通过正交实验对影响废铝渣溶解的因素进行筛选，选出了影响液体硫酸铝制备的主要因素是硫酸加入量、水加入量和反应温度，然后对主要影响因素进行条件实验，选取最佳的工艺条件。2、 硫酸加入量分别用硫酸实际加入量与理论加入量比为0．8，0．9，1．0，1．1，1．2的硫酸进行反应，反应后对液体硫酸铝产品中的铝(A1：0 )含量进行测定，结果见图2。图2 硫酸加入量对产品中 (A1 O )的影响从图2可知，如果硫酸加入量不足，则反应不完全，使液体硫酸铝产品中有效成分降低；随着过量酸的加入，液体硫酸铝产品中Al 0 的含量没有明显提高。实验发现，当硫酸加入量过量时，废铝渣溶解液的酸度高，后续工艺碱化剂的加入量增加，造成浪费。实际生产中，硫酸可用工业硫酸和工业废酸代替，其加入量一般以理论加入量为宜。3、水加入量在按理论量加入硫酸的条件下，分别按废铝渣与水的质量比为1：3，1：4，1：5，1：6，1：7的比例进行实验。结果表明，水的加入量过少，加热溶解、冷却之后，有硫酸铝晶体析出，不能参与后续的聚合反应，造成原料的浪费；而水的加入量过多，则使最终液体产品PAS有效成分含量偏低。因此，为了使最终液体产品PAS达到工业产品的要求，选择废铝渣与水的质量比为1：54、加热温度A1 0 与硫酸的反应是放热反应，反应无需加热也能进行，故废铝渣溶解工序选取了3个不同的温度条件。在不加热的条件下，发现反应较慢，溶解反应进行得不彻底；在90℃ 时，与不加热条件相比，反应速度有一定的提高，但仍有部分不溶物；在煮沸条件(温度约为1 10℃)下，10 min内废铝渣基本完全溶解。故选择铝渣溶解的加热温度为1 10℃ 。对废铝渣溶解后制得的液体硫酸铝进行干燥，分析测定无水硫酸铝中A1：0 的质量分数为26．9％ ，而无水硫酸铝中A1 0 的理论质量分数为29．8％ ，其有效铝含量达到工业二级标准，如通过重结晶可进一步分离提纯。5、聚合、熟化条件的优化用废铝渣溶解制备的液体硫酸铝作为PAS的原料，与添加剂进行原料配比后，在特定的工艺条件下，进行聚合反应。实验选择搅拌转速为2 000～4 000 r／min、搅拌时间为30～40 min、熟化温度为40～60℃ 、熟化时间约为1 h。4/4絮凝实验方法分别取l 000 mL硅藻土配制的浊度水、水源水和工业废水，加入一定量的絮凝剂(分别加入PAS和PAC)，用混凝搅拌器在搅拌转速250 r／min下快速搅拌2 min，在搅拌转速60 r／min下慢速搅拌10 min，静置10 min后，在距液面约2～3 cm 处吸取 上清液，测定浊度、COD、色度和悬浮物的含量。注意事项

废铝渣虽然经过浓缩，但含水率仍然很高，不仅占用大量的场地，而且其渗出液还会污染地下水体，对环境造成危害。但废铝渣中含有大量的有效成分氧化铝，是很好的工业原料来源。目前用于炼铝的高品质铝土矿、高岭土等矿物资源相对短缺，而且这类矿物资源存在着冶炼困难、溶出率低、能耗高的弊端；而含铝废渣，特别是铝材加工产生的废铝渣不存在溶出困难的问题，而且原料来源为废物，既可省去原料成本，又可省去废物处置费用。目前，废铝渣比较传统的综合利用方法是回收其中的有效成分氧化铝制成广泛应用的化学品，如硫酸铝、氯化铝等。但采用这种方法生产出来的化工产品，附加值较低 。近年来，随着絮凝剂制备技术的成熟和发展，利用废铝渣制备高附加值的絮凝剂是一种更加经济合理的综合利用途径。

废铝硫酸铝