一、生產(chǎn)原料
生產(chǎn)工業(yè)聚合氯化鋁PAC的主要原料有兩種:一種是含鋁礦物,包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等。一種是其他含鋁原料,包括金屬鋁、廢鋁、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。其中只有鋁錠、廢鋁和氫氧化鋁為原料,硫酸鋁和二氧化鋁為原料才能生產(chǎn)出純聚合氯化鋁產(chǎn)品。
工業(yè)聚合氯化鋁PAC的生產(chǎn)技術(shù)方法
二、生產(chǎn)設(shè)備
聚合氯化鋁成套設(shè)備一般指噴霧干燥設(shè)備。聚合氯化鋁生產(chǎn)線主要設(shè)備有:反應(yīng)釜、鹽酸吸收塔、板框過濾器、干燥設(shè)備(新型壓力噴霧干燥)、尾氣吸收塔。當(dāng)然還有幾個(gè)泵,管道,以及一些必要的反應(yīng)池,沉淀池等。整個(gè)生產(chǎn)線的干燥設(shè)備可占總投資的50%左右,干燥設(shè)備的選擇直接影響到生產(chǎn)成本、聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、維護(hù)周期、占地面積等。
三、生產(chǎn)技術(shù)
我國的生產(chǎn)技術(shù)主要分為金屬鋁(包括鋁灰和鋁渣)法、活性氫氧化鋁法、氧化鋁法(包括鋁礬土、煤矸石等)。)法和結(jié)晶氯化鋁法。
1.金屬鋁法
使用的原料主要是廢鋁、鋁灰和鋁渣等。可分為酸法、堿法和中和法。目前,我國金屬鋁生產(chǎn)聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝大多采用酸法。
(1)酸法
酸法反應(yīng)速度快,設(shè)備投資少,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,操作方便,但溶液中雜質(zhì)含量偏高,特別是重金屬含量往往容易超標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
(2)堿法
堿法生產(chǎn)聚合氯化鋁工藝難度大,設(shè)備投資大。由于堿量大,需要大量鹽酸中和至pH=4-5,且成本高,其應(yīng)用受到一定限制。
(3)中和
中和法的特點(diǎn)是結(jié)合了酸法和堿法的優(yōu)點(diǎn)。中和法的關(guān)鍵是合成聚合氯化鋁時(shí),必須嚴(yán)格控制鋁酸鈉和三氯化鋁溶液的比例,使堿度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。堿度是否合格是決定工業(yè)聚合氯化鋁產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo),合成時(shí)必須攪拌達(dá)標(biāo)。
2.氫氧化鋁法
所用的原料主要是煉鋁過程中的活性氫氧化鋁。在生產(chǎn)工藝中,使用過量的活性氫氧化鋁和鹽酸在較高的溫度(50-180)和壓力(0.5兆帕)下反應(yīng),制得鹽基度度為41.6-48.6%的液體聚合氯化鋁產(chǎn)品,然后濃縮干燥,得到固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。該方法生產(chǎn)聚合氯化鋁工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件苛刻,設(shè)備要求高,腐蝕性強(qiáng),生產(chǎn)中不易保證產(chǎn)品質(zhì)量。
3.氧化鋁法
主要原料有三水鋁石、鋁土礦、高嶺土、煤矸石等。該生產(chǎn)工藝的d一步是獲得結(jié)晶氯化鋁,D二步是通過熱解或中和獲得聚合氯化鋁。高嶺土生產(chǎn)聚合氯化鋁的工藝流程大致分為三個(gè)步驟;精礦焙燒活化,酸浸,用酸浸溶液調(diào)節(jié)鹽基度度,生成聚合氯化鋁溶液。
用高嶺土生產(chǎn)工業(yè)聚合氯化鋁,不僅能產(chǎn)生較好的社會(huì)效益和環(huán)境效益,而且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。以1噸精礦為基準(zhǔn),可生產(chǎn)1.8噸液體工業(yè)用聚合氯化鋁凈水劑。聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝相對(duì)合理。
4.結(jié)晶氯化鋁法
沸騰熱解工藝通常用于由結(jié)晶氯化鋁生產(chǎn)工業(yè)聚合氯化鋁。這種生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)能力很大。結(jié)晶氯化鋁在一定溫度下加熱后,分解成一定量的氯化氫氣體和水分,成為粉狀產(chǎn)品,即聚合氯化鋁單體(又稱熟料)向熟料中加入一定量的水,然后在短時(shí)間內(nèi)固化形成樹脂狀產(chǎn)品,這就是工業(yè)聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝。
沸騰熱解生產(chǎn)聚合氯化鋁工藝簡(jiǎn)單易行。然而,由于生產(chǎn)中使用的結(jié)晶氯化鋁來源有限,生產(chǎn)成本相對(duì)較高,限制了工業(yè)聚合氯化鋁的產(chǎn)量。
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