铝型材废水废渣

铝型材厂废水废渣

黄石铝型材厂有30多家，产能巨大，而且生产建筑铝型材需进行表面处理,需要使用大量的水资源。一个年产量10 万吨的铝型材企业,用于铝材表面处理各工序清洗的年用水量约为200 万m3,经清洗后的水即为铝型材厂工业废水的主要来源。铝材生产废水中主要的污染物包括氟离子、氨氮、化学需氧量、六价铬、有机物、硫酸根、磷酸根等,即使按目前要求的二级排放标准排放,仍然会对水体造成一定的污染,未能达标排放则危害更大。铝型材工业废水一般采用中和调节及混凝沉淀法工艺处理,得到废水污泥。这些工业废水污泥的成分中除了含有大量的铝化合物和钙化合物外,还含有小量的锌、镍、铜等化

合物,成份比较复杂,目前大多数工厂采用填埋的方法处理这些污泥。这不仅占用有限的土地资源,而且浪费资源,污染环境。

铝型材企业表面处理工艺不同,导致废水处理后产生的废渣也不同。不同的废水处理工艺及对不同工序废水分开处理,得到的废渣的种类不同。铝型材废水处理得到的废渣大致可分为两类:一是含铬废渣;二是碱渣。不同的废渣的处理方式也不同。但目前不少铝型

材生产企业的废渣混合处理堆放,这不利于废渣综合利用,宜把铝型材生产不同类别的废渣根据其特点分类,进而综合利用。

1 废水的处理与循环利用

1. 1 含铬废水的处理

六价铬调节PH，加入硫酸亚铁和焦亚硫酸钠还原成三价铬，调节PH形成Cr (OH) 3沉淀

1.2 含氟废水的处理

熟石灰与F离子形成CaF2沉淀

1. 3 钙盐沉淀法的改进技术

钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后,除氟效果增加,残氟浓度降低,主要是因为形成了新的更难溶解的含氟化合物。

1. 4 过滤处理

还有工厂把废水处理后的水,经过阴阳离子树脂过滤,使之达到工业纯水的要求,从而使废水经处理后得以循环利用。

2 废渣的处理及综合利用

2. 1 含铬废渣的处理

喷涂车间的废水由于含有有毒的六价铬,其处理一般先把六价铬还原成三价铬,再加入碱使之沉淀。沉淀通过压滤,得到含水量为70 %左右的湿污泥,其主要成分为氢氧化铝,其中部分是晶体,部分是无定形体,还有少量的Cr(OH) 3、Fe3O4 和Na2O等杂质。(1)作为玻璃着色剂

在玻璃窑炉的高温还原气氛条件下, Cr6 +被还原成Cr3 +同进入玻璃体。Cr3 +是一种着色力较强,着色范围较大的离子。三价铬离子在玻璃熔融体中熔解,过冷后,生成含Cr3 +的玻璃,使玻璃呈翠绿色。用铬渣代替铬铁矿作着色剂,既可消除污染,降低成本。(2)作为结晶促进剂(矿化剂)

用含铬废渣代替铬铁矿作结晶促进剂(矿化剂) ,与页岩、硫酸渣等混合熔融于1500 ℃高温下,然后浇铸成型铬渣铸石。

2. 2 碱渣的处理及利用

2. 2. 1含氟化钙的碱渣

国内90 %以上的铝型材生产企业为了获得细腻的表面处理效果,表面处理工艺采用含氟工艺。含氟废水中含有一定量的铝离子、氟离子、有机物等,通常的处理办法是加入石灰生成氢氧化铝、氟化钙,再加入聚丙烯酰胺等絮凝剂使生成的氢氧化铝、氟化钙沉

淀;为了使氟离子沉淀更彻底,往往要加入过量的石灰,这些过量的石灰也会留在沉淀物中,且占废渣排放量的很大比例。废渣的主要成分为氢氧化铝、CaF2 和氢氧化钙,小量的锌、镍、铜等化合物。沉淀通过压滤,得到含水量为70 %左右的湿污泥,其年生产量二十万吨的铝型材企业每年排放约5000 吨。这种废渣数量大,成份复杂。

用作煅烧高性能水泥的原料以及玻璃马赛克的乳浊剂。

2. 2. 2不含氟化钙的碱渣

另外还有一些铝型材生产企业的表面处理工艺采用不含氟工艺。其废水采用氢氧化钠调解pH值,产生氢氧化铝沉淀,再引入絮凝剂,破坏废液的稳定性,使污泥凝聚沉淀。沉淀通过压滤,得到含水量为80 %左右的湿污泥,其主要成分为氢氧化铝,其中部分是晶体,部分是无定形体,还有少量的镍化合物和锡化合物等杂质。

(1)作为陶瓷高铝原料

阮玉忠等利用铝型材厂工业废渣制造堇青石与莫来石耐火材料,还研究利用铝型材厂废渣制备氧化铝耐磨瓷球、镁铝尖晶石材料。吴任平等采用硝酸作为粘结剂,通过煅烧铝型材厂废渣研制球状活性氧化铝。张天然等在釉料配方中添加适量铝厂废渣,实现无光效

果,降低了无光釉的生产成本。

(2)作为阻燃剂

不含氟化钙的碱渣中的Al (OH) 3 的含量大于95 % ,因此经过改性后可以作为塑料等高分子材料中的阻燃剂填料三水合氧化铝。三水合氧化铝阻燃剂具有阻燃、消烟、填充三个功能,不产生二次污染,又能与多种物质产生协同效应,不挥发、无毒、腐蚀小、价格低,被誉称为无公害阻燃剂,应用广泛,占无机阻燃剂的80 %以上。华南理工大学苏达根等人研究不含氟化钙的碱渣改性后与纳米硼酸锌(4ZnO·B2O3·H2O)复合制备新型阻燃剂。利用三水合氧化铝与纳米硼酸锌起协同作用,可以促进材料燃烧时碳化和具抑烟作用,改善阻燃效果。