聚合氯化鋁工藝(編輯修改稿)
2024-12-22 17:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 矸石為原 料生產(chǎn)聚合氯化鋁，不僅解決了其污染問題，而 且還使其有了使用價值。煤矸石一般含有質(zhì)量分 數(shù)為 l6%~36%的 %~15%的 Fe2O 和 5l%~65%的 SiO，利用煤矸石為原料可制得聚合 氯化鋁或聚合氯化鋁鐵，自上世紀 60 年代以來 ， 已經(jīng)投入工業(yè)化生產(chǎn)。常用的生產(chǎn)工藝是 :煤矸石 經(jīng)破碎和焙燒。在一定溫度下加入鹽酸反應若干小 時后 .可加入聚丙烯酰胺進行渣液分離，渣經(jīng)適當 處理后可作為制水泥原料，母液經(jīng)濃縮結(jié)晶可制得 結(jié)晶三氯化鋁。這時可用沸騰熱分解制得聚合氯化 鋁，也可采用直接加入一定濃度的氫氧化鈉調(diào)節(jié)鹽 基度制得聚合氯化鋁。馬艷然等『 l。利用煤矸石為 原料制備出了符合國家標準的聚合氯化鋁產(chǎn)品。 鋁酸鈣礦粉 鋁酸鈣粉由鋁土礦、碳酸鈣和其它配料經(jīng)高溫 煅燒，冷卻后磨粉而得。按制作聚合氯化鋁方法的 不同，分為堿溶法、酸溶法和兩步法。 (1)堿溶法 用鋁酸鈣礦粉與純堿溶液反應得到偏鋁酸鈉溶 液，反應溫度為 100~ll0cC，反應 4h 左右。后 在偏鋁酸鈉溶液中通人二氧化碳氣體，當溶液 pH 值為 6~8 時。形成大量氫氧化鋁凝膠，這時停止 反應 .這一過程反應溫度不要超過 40cC，否則會 形成老化的難溶膠體。最后在所生成的氫氧化鋁中 加入適量的鹽酸加熱溶解，得到無色、透明、黏稠 狀的液體聚合氯化鋁，干燥后得到固體聚合氯化 鋁。此法生產(chǎn)出的產(chǎn)品重金屬含量低，純度高，但 生產(chǎn)成本較高 [19]。 (2)酸溶法 把鋁酸鈣 粉直接與鹽酸反應，調(diào)整完鹽基度并 熟化后即得到聚合氯化鋁液體產(chǎn)品。該法工藝簡 單，投資少，操作方便，生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品的不 溶物，重金屬含量較高，固體產(chǎn)品氧化鋁含量通常 不高 .質(zhì)量分數(shù)約為 28%左右，產(chǎn)品外觀較差， 鐵離子含量高。鄭懷禮等用酸溶法制備了聚合 氯化鋁鐵。 (3)兩步法 這種生產(chǎn)方法一般采用酸溶兩步法的生產(chǎn)工 藝，在常壓和一定溫度下，第一步加較高的鹽酸量 比到鋁土礦粉中，使氧化鋁盡可能溶出，第二步是 把第一步反應的上清液與新加入的鋁酸鈣粉反應。 這一步既有氧化鋁溶出，又可以調(diào)節(jié)鹽基度。通常 第一步的氧化鋁能溶出 80%以上，第二步的氧化 鋁溶出率在 50%以下，故第二段沉淀礦渣一般回 流到第一步反應中去。董申偉等用鋁土礦和鋁 酸鈣粉為原料，采用酸溶兩步法工藝，制得了氧化 鋁的質(zhì)量分數(shù)為 %.鹽基度為 85%的液體聚 合氯化鋁產(chǎn)品。 以粉煤灰為原料 粉煤灰是火力發(fā)電廠水力除灰系統(tǒng)排放的固體 廢棄物。由于粉煤灰中約 90%三氧化鋁呈玻璃態(tài) . 活性不高。酸溶很難直接把三氧化鋁溶解。以往通 常采用堿石灰法。但設備投資大，對設備腐絀性 高，能耗大且需大量純堿，實際生產(chǎn)意義不大。有 人用 KF、 NH4F 等作為助溶劑打開硅鋁鍵，再用酸 溶，以提高氧化鋁溶出率 .酸溶后得到氯化鋁，再 用熱解法或用氫氧化鈉調(diào)節(jié)鹽基度。陸勝等用 粉煤灰為原料， NHF 為助溶劑，制得了聚合氯化 鋁產(chǎn)品，據(jù)稱能耗低。 2國內(nèi)聚合氯化鋁制作過程中存在的難點問題及 解決建議 我國對聚合氯化鋁研究較晚，但發(fā)展迅速，隨 著聚合氯化鋁的廣泛應用，對其研究也需深化。國 內(nèi)雖對聚合氯化鋁中鋁離子水解形態(tài)研究了多年， 但仍未取得一致共識，湯鴻霄等學者認為 A1為最 佳組分。其含量越高。絮凝效果越好。但也有學者 認為 A1并不是決定混凝效果的首要因素引，這方 面是近幾年的研究熱點。也是難點，需進一步研 究 。由于聚合氯化鋁確切形態(tài)復雜，目前用鹽基度 反映其聚合程度和絮凝效果，而沒有考慮鈣、鐵、 硅等離子參與聚合對鹽基度計算的影響，而上述離 子一般對絮凝效果有著促進作用，這些難點都需深 入研究。國內(nèi) PAC_T 業(yè)在產(chǎn)品制備中，主要存在 以下難點問題 產(chǎn)品純度問題 氧化鋁含量是聚合氯化鋁產(chǎn)品的重要
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