河南科泰凈水材料有限公司作者
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,適于大規模生產,而生產規模較小的生產企業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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