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鞏義市明發(fā)水處理材料有限公司
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更新時間:2022-07-18 11:04:30瀏覽次數:852次
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聚合氯化鋁的生產工藝
一、聚合氯化鋁原料
生產聚合氯化鋁的原料主要有兩大類:一類是含鋁礦物,包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等;另一類是其它含鋁原料,包括金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、*、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。只有以鋁錠、鋁屑、*為原料和以硫酸鋁,二氯化鋁為原料才能生產出較純的聚合氯化鋁產品。
我國生產聚合氯化鋁所采用原料主要為因地制宜地開發(fā)利用自身的礦物資源。我國聚合氯化鋁生產的起步源于以鋁灰作原料。由于鋁灰原料成本低廉,生產工藝簡練,其生產工藝七十年代在我國迅速普及。但鋁灰生產的聚合氯化鋁產品雜質較多,八十年代后已不再用于自來水的凈化。八十年代初,聚合氯化鋁的生產原料主要采用粘土礦、高嶺土礦和鋁土礦生產出的聚合氯化鋁產品,除鐵以外,其它的指標可達到*進水平。但由于渣量較大,外觀較差,加上我國鋁業(yè)的迅速發(fā)展,九十年代初,我國聚合氯化鋁生產所用原料已逐步轉向*。此外,也有部分生產廠使用氯化鋁和金屬鋁等為原料。
由于國內合成鹽酸含鐵量高于日本等國,所以生產出的聚合氯化鋁外觀色澤偏黃。
二、聚合氯化鋁生產工藝
聚合氯化鋁的制法很多,按生產工藝可分為酸法、減法、中和法、熱解法、加壓反應法、混凝膠法、電滲析法、電解法等。固體聚合氯化鋁是將液體聚合氯化鋁用噴霧干燥或滾筒干燥得到的,噴霧干燥是比較理想的干燥方式,適于大規(guī)模生產,而生產規(guī)模較小的生產企業(yè)采用滾筒干燥也是可行的。
目前我國生產聚合氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性*法、三氧化二鋁(包括鋁礬土、煤矸石等)法、結晶氯化鋁法等。
1.金屬鋁法
所用原料主要是鋁加工的下腳料鋁屑、鋁灰和鋁渣等。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法三種。
目前,我國以金屬鋁為原料生產聚合氯化鋁的廠家大多采用酸法生產。
(1)酸法
酸法具有反應速度快、設備投資少、工藝簡單、操作方便的優(yōu)點,但溶液中的雜質含量偏高,尤其是重金屬元素含量通常容易超標,產品質量不穩(wěn)定,設備腐蝕嚴重。
(2)堿法
堿法生產工藝則難度較高,設備投資較大,由于用堿量大,還要大量鹽酸中和至pH= 4-5,成本較高,其應用受到一定限制。
(3)中和法
中和法的特點是綜合了酸法和堿法兩者的優(yōu)點。中和法的關鍵在于合成聚合氯化鋁時,鋁酸鈉和三氯化鋁溶液之間的配比必須嚴格控制,使鹽基度達到標準要求。鹽基度是否合格,是決定產品質量的一個重要指標。而且在合成時必須進行劇烈地攪拌。
以鋁灰為原料生產聚合氯化鋁的幾種方法的主要技術經濟指標如表1所示。
2.*法
所用原料主要是拜爾法煉鋁過程中的活性*。生產中采用過量的活性*和鹽酸,在較高溫度(50-180℃)和壓力(0.5MPa)下反應制得鹽基度為41.6-48.6%的液體聚合氯化鋁產品,然后經濃縮、烘干即得固體聚合氯化鋁產品。
此法生產工藝過程較簡單,反應條件也較苛刻,對設備要求較高,腐蝕性強,一般市售搪玻璃反應釜都難以適應,生產中要確保產品質量頗為不易。
以*為原料生產PAG產品的主要技術指標如表2。
3.三氧化二鋁法
主要原料為三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。此工藝的*步是得到結晶氯化鋁,第二步是通過熱解法或中和法得到聚合氯化鋁
以鋁礬土為原料生產聚合氯化鋁的主要技術經濟指標如表3所示。
利用高嶺土生產聚合氯化鋁的工藝流程大致分為3步;精礦焙燒活化、酸浸、酸浸液調整鹽基度生成聚合氯化鋁溶液。
利用高嶺土生產聚合氯化鋁,不僅可以產生很好的社會效益和環(huán)境效益,而且也有很好的經濟效益。以lt精礦計,可生產1.8t液體聚合氯化鋁凈水劑。
4?結晶氯化鋁
以結晶氯化鋁生產聚合氯化鋁一般采用沸騰熱解法工藝。該法生產能力大。
結晶氯化鋁經過一定溫度加熱后,便分解出一定量的*氣體和水分而變成粉末狀產物,即是聚合氯化鋁單體(又稱熟料)。
將熟料加一定量的水攪拌,則在較短時間內固化形成樹脂狀產物,即為聚合氯化鋁。沸騰熱解法生產聚合氯化鋁流程簡單、操作方便,但由于生產中使用的結晶氯化鋁來源所限,生產成本相對較高,限制了聚合氯化鋁的生產。
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