一种四氯铝酸钠的处理方法与流程

本发明涉及钠盐电池领域，尤其是钠盐电池电解质四氯铝酸钠的处理方法。

背景技术：

四氯铝酸钠可以作为钠盐电池电解质，而且也可用于有机化工的催化剂，同时也是医药行业的副产物，因此四氯铝酸钠的用途比较广泛。四氯铝酸钠的生产目前一般采用两种方式：(1)将金属铝在高温下熔化，然后通入氯气，生成三氯化铝蒸汽，然后将蒸汽导入氯化钠的容器中，让其接触反应，之后将产物冷却后，再次加热熔融，过滤掉多余的氯化钠(含四氯铝酸钠有害固废)，从而得到四氯铝酸钠；(2)将三氯化铝和过量氯化钠在高温下发生熔融反应，同时加入金属铝消除反应副产物，最后过滤得到四氯铝酸钠(过滤废料为含四氯铝酸钠固废)。另外，作为有机化工催化剂亦或是医药行业副产物最终四氯铝酸钠都会成为有害固废。通过上述能够看出无论是四氯铝酸钠生产还是作为催化剂使用亦或是中间副产物最终四氯铝酸钠都会以有害固废存在。四氯铝酸钠作为有害固废作为c类固废，具有强腐蚀性，因此其无害化处理就显得十分重要。但是国内四氯铝酸钠处理只有专利号cn201510697507.1，将四氯铝酸钠处理为三氯化铝并作为草铵膦的原料循环使用。对于四氯铝酸钠如何无害处理目前还是存在空白。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种四氯铝酸钠的处理方法，其特征在于，包括下列步骤，

1)将四氯铝酸钠块状结晶物破碎；

2)加入一定量的热水进行反应温度为50～100℃；

3)反应结束后，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和hcl；

4)将步骤3中得到的无害物质转入废水沉淀池中。

进一步地，所述步骤2中，水与四氯铝酸钠的重量比1～10:1之间。

进一步地，所述步骤3中，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和hcl直至ph值调至5～10。

进一步地，所述步骤3之后步骤4之前，还包括过滤、离心、水洗的步骤。

本发明的四氯铝酸钠的处理方法处理后的产物无害、环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。

本发明提供了一种简单的四氯铝酸钠无害化处理方法。

本发明实现的技术方案如下：

1)将四氯铝酸钠块状结晶物破碎以增大比表面积，从而可以提高四氯铝酸钠的无害化处理的速度；

2)加入一定量(水：四氯铝酸钠＝1～10:1重量比)温度为50～100℃的热水进行反应；2naalcl4+h2o→cl2al-o-alcl2+2hcl+2nacl得到的物质是聚合氯化铝、氯化氢以及氯化钠，加入热水可以加速反应进而加快hcl生成，防止冷水反应时鼓泡现象造成的hcl直接排放到环境中。

3)反应结束后，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和hcl，将ph值调至5～10；此时得到的物质是mxcly，m为碱金属。

4)最后将处理后的无害物质，如聚合氯化铝、mxcly转入废水沉淀池中，利用聚合氯化铝的絮凝特性，通过范德华力、静电引力等吸附聚集其他物质从而形成更大颗粒，加速沉淀池中的其他物质沉降，起到双赢的作用。

另外，根据要处理的含四氯铝酸钠材料分类，处理后在转入沉淀池前可以增加过滤、离心、水洗等除去无害固体废物的步骤。

本发明将结晶物粉碎以及利用热水进行处理，主要是考虑：①增大表面积，使得反应点增多，避免处理过程中缓慢释放大气泡造成hcl气体析出造成的环境污染；②利用热水加速反应进行，同时减少大气泡产生造成的hcl气体析出；③hcl极易溶于水溶解度体积比为(水/hcl1:500)。

本发明发生的主要反应如下：

2naalcl4+h2o→cl2al-o-alcl2+2hcl+2nacl；

hcl+h2o→hcl(aq)

hcl+nahco3→nacl+h2o+co2/hcl+mx(oh)y→mclx+h2o

实施方式一

无害化处理四氯铝酸钠生产过程中产生的含四氯铝酸钠固废：

将四氯铝酸钠生产过程中产生的含四氯铝酸钠固废破碎以增大比表面积，从而可以提高四氯铝酸钠的无害化处理的速度；

加入一定量(水：四氯铝酸钠＝2.5:1重量比)温度为80℃的热水进行反应；

反应结束后，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和，将ph值调至8；

最后将处理后的物料(是什么物质)转入废水沉淀池中，利用聚合氯化铝的絮凝特性，加速沉淀池中的其他物质沉降。

实施方式二

无害化处理钠盐电池中的含四氯铝酸钠固废：

将钠盐电池中的含四氯铝酸钠固废破碎以增大比表面积，从而可以提高四氯铝酸钠的无害化处理的速度；

加入一定量(水：四氯铝酸钠＝4:1重量比)温度为100℃的热水进行反应；

反应结束后，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和，将ph值调至9；

过滤处理后的物料，并水洗分离钠盐电池中的镍等其他物质；

最后将过滤后的后的物料以及水洗残液转入废水沉淀池中，利用聚合氯化铝的絮凝特性，加速沉淀池中的其他物质沉降。

实施方式三

无害化处理吸潮变质或受污染的四氯铝酸钠

将吸潮变质或受污染的四氯铝酸钠破碎以增大比表面积，从而可以提高四氯铝酸钠的无害化处理的速度；

加入一定量(水：四氯铝酸钠＝5:1重量比)温度为90℃的热水进行反应；

反应结束后，加入碱金属氢氧化物或碳酸氢钠中和，将ph值调至8；

最后将过滤后的后的物料以及水洗残液转入废水沉淀池中，利用聚合氯化铝的絮凝特性，加速沉淀池中的其他物质沉降。

本发明实施例处理的四氯铝酸钠分别为钠盐电池废料、四氯铝酸钠生产废料、受污染的四氯铝酸钠废料。但利用本发明也可以无害化处理其他生产或使用过程中产生的含四氯铝酸钠物料。

本发明的特点是利用水、碳酸氢钠或者碱金属氢氧化物等廉价的物料，通过简单的化学反应将四氯铝酸钠处理成无害物，另外，处理后的产物为聚合氯化铝，将其加入到污水沉淀池中能够利用聚合氯化铝絮凝特性加速污水沉淀和净化，实现双赢。该发明非常适于四氯铝酸钠生产企业以及四氯铝酸钠为生产副产物的企业。

以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用以限制本发明的特征范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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