目前我國生產聚氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性氫氧化鋁法、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、設備少、工藝簡單、操作方便的優點,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,產品質量不穩定,設備腐蝕嚴重。
(2)堿法
堿法生產工藝則難度較高,設備較大,由于用堿量大,還要大量中和至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點。中和法的關鍵在于合成聚氯化鋁時,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。
2、氫氧化鋁法所用原料主要是拜爾法煉鋁過程中的活性氫氧化鋁。生產中采用過量的活性氫氧化鋁和,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%的液體聚氯化鋁產品,然后經濃縮、烘干即得固體聚氯化鋁產品。
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。
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氯化鋁
利用高嶺土生產聚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氯化鋁溶液。
利用高嶺土生產聚氯化鋁,不僅可以產生很好的社會效益和環境效益,而且也有很好的經濟效益。以lt精礦計,可生產1.8t液體聚氯化鋁凈水劑。
4、結晶氯化鋁
以結晶氯化鋁生產聚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,便分解出一定量的氯化體和水分而變成粉末狀產物,即是聚氯化鋁單體(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,即為聚氯化鋁。沸騰熱解法生產聚氯化鋁流程簡單、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,限制了聚氯化鋁的生產。聚氯化鋁特點:
聚氯化鋁為黃色或淡黃色固體粉末,且易溶于水,有較強的架橋吸附性。在水解過程中伴隨電化學、凝聚、吸附和沉淀等物理化學變化終生成[Al2(OH)3(OH)3],從而達到凈化目的。聚氯化鋁不需加其它助劑,絮凝體形成快而粗大、活性高、沉淀快、對高濁度水的凈化效果明顯。其PH值適應范圍寬,對管道設備無腐蝕作用。
聚氯化鋁產品用途:
主要用于生活飲用水的凈化和工業廢水、特殊水質的處理(如含油污水、印染造紙廢水、冶煉污水、含放射性物質、含Pb、Cr等毒性重金屬和含氟污水等),石油鉆探、制革、冶金、造紙等行業。
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