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工业用聚合氯化铝的生产技术

来源:聚合氯化铝     时间:2018-01-24    点击次数:

    工业用聚合氯化铝的生产技术

    一、生产原料

    生产工业用聚合氯化铝PAC的原料主要有两大类:一类是含铝矿物,包括铝土矿(三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石)、粘土、高岭土、明矾石等; 一类是其它含铝原料,包括金属铝、废铝屑、灰铝、氢氧化铝、三氯化铝、煤矸石、粉煤灰等。其中,只有以铝锭、铝屑、氢氧化铝为原料和以硫酸铝,二氧化铝为原料才能生产出较纯的聚合氯化铝产品。

    二、生产设备

    聚合氯化铝成套设备一般是指喷雾干燥设备。聚合氯化铝生产线 的主要设备有:反应釜 、盐酸吸收塔、板框过滤机、干燥设备(新型压力式喷雾干燥)、尾气吸收塔。当然还有泵若干,管道若干,还有一些必须的反应池 ,沉淀池等。整条生产线中 干燥设备 大约能占总投资的 50%, 干燥设备的选择直接影响生产成本、聚合氯化铝的生产技术、产品质量、维护周期、占地面积等等。

    三、生产技术

    我国生产技术主要分为金属铝(包括铝灰、铝渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化铝法等。

    1.金属铝法

    所用原料主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等,在工艺上可分为酸法、碱法、中和法三种。目前,我国以金属铝为原料生产聚合氯化铝的生产技术的厂家大多采用酸法生产。

    (1)酸法

    酸法具有反应速度快、设备投资少、生产技术简单、操作方便的优点,但溶液中的杂质含量偏高,尤其是重金属元素含量通常容易超标,产品质量不稳定,设备腐蚀严重。  

    (2)碱法

    用碱法生产聚合氯化铝的生产技术则难度较高,设备投资较大,由于用碱量大,还要大量盐酸中和至pH=4-5,成本较高,其应用受到一定限制。 

    (3)中和法

    中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。中和法的关键在于合成聚合氯化铝时,铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制,使盐基度达到标准要求,盐基度是否合格,是决定工业用聚合氯化铝PAC产品质量的一个重要指标,而且在合成时必须进行剧烈地搅拌。

    2.氢氧化铝法

    所用原料主要是炼铝过程中的活性氢氧化铝。该生产技术生产中采用过量的活性氢氧化铝和盐酸,在较高温度(50-180℃)和压力(0.5MPa)下反应制得盐基度为41.6-48.6%的液体聚合氯化铝产品,然后经浓缩、烘干即得固体聚合氯化铝产品。

    此法生产聚合氯化铝技术过程较简单,反应条件也较苛刻,对设备要求较高,腐蚀性强,生产中要确保产品质量颇为不易。

    3.三氧化二铝法

    主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此生产技术的第一步是得到结晶氯化铝,第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝,利用高岭土生产聚合氯化铝的工艺流程大致分为3步;精矿焙烧活化、酸浸、酸浸液调整盐基度生成聚合氯化铝溶液。

    利用高岭土生产工业用聚合氯化铝,不仅可以产生较好的社会效益和环境效益,而且也有较好的经济效益。以l吨精矿计,可生产1.8吨液体工业用聚合氯化铝净水剂。此聚合氯化铝的生产技术相对合理。

    4、结晶氯化铝法

    以结晶氯化铝生产工业用聚合氯化铝一般采用沸腾热解法工艺。该生产技术生产能力大。结晶氯化铝经过一定温度加热后,便分解出一定量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物,即是聚合氯化铝单体(又称熟料)将熟料加一定量的水搅拌,则在较短时间内固化形成树脂状产物,即为工业用聚合氯化铝的生产技术。

    沸腾热解法生产聚合氯化铝流程简单、操作方便,但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限,生产成本相对较高,限制了工业用聚合氯化铝的产量。

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