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聚合氯化铝生产工艺,技术详解【乐邦PAC生产工艺】聚合氯化铝,原材料,生产工艺,沉淀性能

发布时间:2014/10/8 0:00:00 浏览次数:259

    在水处理领域中,絮凝法净化水是最古老的固液分离方法之一,由于其适用性广、工艺简单、处理成本低等特点,絮凝法目前仍广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水处理中。
    聚合氯化铝(PAC)是一种优良的无机高分子絮凝剂.它首先在日本研制成功并与20世纪60年代投入工业化生产,是目前技术最为成熟,市场销量最大的絮凝剂。聚合氯化铝使用时具有絮体形成快、沉淀性能好,水中碱度消耗少,特别是对水温、pH值、浊度和有机物含量变化适应性强等优点。乐邦聚合氯化铝厂家从PAC生产的不同原料的角度.对聚合氯化铝的生产工艺做了详细介绍。

1、以铝屑、铝灰及铝渣为原料


(铝灰)图片仅供参考

     ①酸溶一步法。将盐酸、水按一定比例投加于一定量铝灰中,在一定温度下充分反应,并经过若干小时熟化后.放出上层液体即得聚合氯化铝液体产品。铝反应为放热反应,如果控制好反应条件如盐酸浓度和量,水量及投加速度和顺序,就可以充分利用铝反应放出的热量,使反应降低对外加热量的依赖度,甚至不需外加热源而通过自热进行反应,控制其盐基度至合格。该法具有反应速度快,投资设备少,工艺简单,操作方便等特点,产品盐基度和氧化铝含量较高,因而该法在国内被普遍采用。但此工艺对设备腐蚀较严重,生产出的产品杂质较多,特别是重金属含量容易超标,产品质量不稳定。利用电解铝粉、分析纯盐酸为原料,在实验室制备出了超纯的聚合氯化铝,据称可用于实验室制备聚合氯化铝标准溶液。
    ②碱溶法。先将铝灰与氢氧化钠反应得到铝酸钠溶液,再用盐酸调pH值,制得聚合氯化铝溶液。这种方法的制得的产品外观较好,水不溶物较少,但氯化钠含量高,原材料消耗高,溶液氧化铝含量低,工业化生产成本较大。
    ③ 中和法。该法是先用盐酸和氢氧化钠与铝灰反应.分别制得氯化铝和铝酸钠,再把两种溶液混合中和.即制得聚合氯化铝液体。用此方法生产出的产品不溶物杂质较少,但成本较高。先用盐酸与铝箔反应,再把得到的氯化铝分为两部分,一部分用氨水调节pH值至6~6.5.得到氢氧化铝后.再把另一部分氯化铝加入到氢氧化铝中使其反应.得到聚合氯化铝液体产品,干燥后得到固体产品,据称产品的铝含量和盐基度等指标都很高。
    ④原电池法。该工艺是铝灰酸溶一步法的改进工艺,根据电化学原理.金属铝与盐酸反应可组成原电池,在圆桶形反应室的底部置人用铜或不锈钢等制成的金属筛网作为阴极,倒人的铝屑作为阳极,加入盐酸进行反应,最终制得PAC。该工艺可利用反应中产生的气泡上浮作用使溶液定向运动,取代机械搅拌,大大节约能耗 。

2、 以氢氧化铝为原料


(氢氧化铝)图片仅供参考 

      将氢氧化铝与盐酸和水按一定比例,在合适的温度和压强下反应,熟化后制得聚合氯化铝产品。该法生产工艺简单,在上世纪80年代是国内外普遍采用的一种工艺。由于氢氧化铝酸溶性较差,故酸溶过程需加温加压。但此法生产出的产品盐基度不高,通常在30% ~50% 范围内,国内已有很多提高盐基度的研究, 如投加铝屑、铝酸钠、碳酸钙、氢氧化铝凝胶和石灰等.此法生产出的产品杂质较少.但以氢氧化铝为原料生产成本较高,制得的产品多用于饮用水。晏永祥等 采用氢氧化铝酸溶法.以纯铝板为除铁剂.制备出了高纯聚合氯化铝。

3、  以含铝矿物为原料


(高岭土)图片仅供参考

    ① 铝土矿、高岭土、明矾石、霞石等矿物。铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物,其中主要矿物有三水铝石、~ 水软铝石、一水硬铝石或这几种矿物的混合物,铝土矿中AI O 的质量分数一般在40% ~80% 之间,主要杂质有硅、铁、钛等的氧化物。高岭土铝的质量分数在40% 左右,其分布较广,蕴藏丰富,主要成分是三氧化二铝和二氧化硅。明矾石是硫酸复盐矿物,在我国资源较为丰富,明矾石在提取氯化物、硫酸、钾盐的同时,可制得聚合氯化铝,是一种利用价值较高的矿物。霞石铝的质量分数在30% 左右,若用烧结法制聚合氯化铝,同时可得副产品纯碱或钾盐。这些矿物一般采用酸溶法和碱溶法来制备聚合氯化铝。酸溶法适用于除一水硬铝矿外的大多数矿物。
    生产工艺是:① 矿物破碎。为使液固相反应有较大的接触面,使氧化铝尽量溶出,同时又考虑到残渣分离难度问题.通常将矿石加工到40~60目的粉末。② 矿粉焙烧。为提高氧化铝的溶出率,需对矿粉进行焙烧.最佳焙烧时间和焙烧温度与矿石种类和性质有关,通常在600~800 cC之间。③ 酸溶。通常加入的盐酸浓度越高,氧化铝溶出率越高,但考虑到盐酸挥发问题,通常选用质量分数为20% 左右的盐酸。调整盐基度熟化后即得到聚合氯化铝产品。以煤系高岭土为原料,氧化钙为助溶剂,酸浸一步合成制得聚合氯化铝铁.干燥后固体产品测得氧化铝的质量分数大于30% 。
    一水硬铝石或其它难溶于酸的矿石,可用碱法制备聚合氯化铝。生产工艺前两步与酸法一样,都需破碎和焙烧,后用碱溶,用碳酸钠或氢氧化钠或其它碱与矿粉液反应,制得铝酸钠,再用碳酸氢钠和盐酸调节,制得聚合氯化铝。碱法投资大,设备复杂,成本高,一般使用较少。
    以上是乐邦聚合氯化铝厂家从PAC生产不同原料的角度.对聚合氯化铝生产工艺做了详细介绍,若您还有任何疑问请拨打乐邦PAC生产厂家的全国免费热线:400-770-3343

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