在水處理領(lǐng)域中,絮凝法凈化水是*古老的固液分離方法之一,由于其適用性廣、工藝簡單、處理成本低等特點(diǎn),絮凝法目前仍廣泛應(yīng)用于飲用水、生活污水和工業(yè)廢水處理中。
聚合氯化鋁(PAC)是一種優(yōu)良的無機(jī)高分子絮凝劑.它首先在日本研制成功并與20世紀(jì)60年代投入工業(yè)化生產(chǎn),是目前技術(shù)*為成熟,市場銷量*的絮凝劑。聚合氯化鋁使用時(shí)具有絮體形成快、沉淀性能好,水中堿度消耗少,特別是對水溫、pH值、濁度和有機(jī)物含量變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。樂邦聚合氯化鋁廠家從PAC生產(chǎn)的不同原料的角度.對聚合氯化鋁的生產(chǎn)工藝做了詳細(xì)介紹。
1、以鋁屑、鋁灰及鋁渣為原料
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(鋁灰)圖片僅供參考
①酸溶一步法。將鹽酸、水按一定比例投加于一定量鋁灰中,在一定溫度下充分反應(yīng),并經(jīng)過若干小時(shí)熟化后.放出上層液體即得聚合氯化鋁液體產(chǎn)品。鋁反應(yīng)為放熱反應(yīng),如果控制好反應(yīng)條件如鹽酸濃度和量,水量及投加速度和順序,就可以充分利用鋁反應(yīng)放出的熱量,使反應(yīng)降低對外加熱量的依賴度,甚至不需外加熱源而通過自熱進(jìn)行反應(yīng),控制其鹽基度至合格。該法具有反應(yīng)速度快,投資設(shè)備少,工藝簡單,操作方便等特點(diǎn),產(chǎn)品鹽基度和氧化鋁含量較高,因而該法在國內(nèi)被普遍采用。但此工藝對設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重,生產(chǎn)出的產(chǎn)品雜質(zhì)較多,特別是重金屬含量容易超標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。利用電解鋁粉、分析純鹽酸為原料,在實(shí)驗(yàn)室制備出了超純的聚合氯化鋁,據(jù)稱可用于實(shí)驗(yàn)室制備聚合氯化鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液。
②堿溶法。先將鋁灰與氫氧化鈉反應(yīng)*鋁酸鈉溶液,再用鹽酸調(diào)pH值,制得聚合氯化鋁溶液。這種方法的制得的產(chǎn)品外觀較好,水不溶物較少,但氯化鈉含量高,原材料消耗高,溶液氧化鋁含量低,工業(yè)化生產(chǎn)成本較大。
③ 中和法。該法是先用鹽酸和氫氧化鈉與鋁灰反應(yīng).分別制得氯化鋁和鋁酸鈉,再把兩種溶液混合中和.即制得聚合氯化鋁液體。用此方法生產(chǎn)出的產(chǎn)品不溶物雜質(zhì)較少,但成本較高。先用鹽酸與鋁箔反應(yīng),再把*的氯化鋁分為兩部分,一部分用氨水調(diào)節(jié)pH值至6~6.5.*氫氧化鋁后.再把另一部分氯化鋁加入到氫氧化鋁中使其反應(yīng).*聚合氯化鋁液體產(chǎn)品,干燥后*固體產(chǎn)品,據(jù)稱產(chǎn)品的鋁含量和鹽基度等指標(biāo)都很高。
④原電池法。該工藝是鋁灰酸溶一步法的改進(jìn)工藝,根據(jù)電化學(xué)原理.金屬鋁與鹽酸反應(yīng)可組成原電池,在圓桶形反應(yīng)室的底部置人用銅或不銹鋼等制成的金屬篩網(wǎng)作為陰*,倒人的鋁屑作為陽*,加入鹽酸進(jìn)行反應(yīng),*終制得PAC。該工藝可利用反應(yīng)中產(chǎn)生的氣泡上浮作用使溶液定向運(yùn)動(dòng),取代機(jī)械攪拌,大大節(jié)約能耗 。
2、 以氫氧化鋁為原料
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(氫氧化鋁)圖片僅供參考
將氫氧化鋁與鹽酸和水按一定比例,在合適的溫度和壓強(qiáng)下反應(yīng),熟化后制得聚合氯化鋁產(chǎn)品。該法生產(chǎn)工藝簡單,在上世紀(jì)80年代是國內(nèi)外普遍采用的一種工藝。由于氫氧化鋁酸溶性較差,故酸溶過程需加溫加壓。但此法生產(chǎn)出的產(chǎn)品鹽基度不高,通常在30% ~50% 范圍內(nèi),國內(nèi)已有很多提高鹽基度的研究, 如投加鋁屑、鋁酸鈉、碳酸鈣、氫氧化鋁凝膠和石灰等.此法生產(chǎn)出的產(chǎn)品雜質(zhì)較少.但以氫氧化鋁為原料生產(chǎn)成本較高,制得的產(chǎn)品多用于飲用水。晏永祥等 采用氫氧化鋁酸溶法.以純鋁板為除鐵劑.制備出了高純聚合氯化鋁。
3、 以含鋁礦物為原料
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(高嶺土)圖片僅供參考
① 鋁土礦、高嶺土、明礬石、霞石等礦物。鋁土礦是一種含鋁水合物的土狀礦物,其中主要礦物有三水鋁石、~ 水軟鋁石、一水硬鋁石或這幾種礦物的混合物,鋁土礦中AI O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在40% ~80% 之間,主要雜質(zhì)有硅、鐵、鈦等的氧化物。高嶺土鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在40% 左右,其分布較廣,蘊(yùn)藏豐富,主要成分是三氧化二鋁和二氧化硅。明礬石是硫酸復(fù)鹽礦物,在我國資源較為豐富,明礬石在提取氯化物、硫酸、鉀鹽的同時(shí),可制得聚合氯化鋁,是一種利用價(jià)值較高的礦物。霞石鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30% 左右,若用燒結(jié)法制聚合氯化鋁,同時(shí)可得副產(chǎn)品純堿或鉀鹽。這些礦物一般采用酸溶法和堿溶法來制備聚合氯化鋁。酸溶法適用于除一水硬鋁礦外的大多數(shù)礦物。
生產(chǎn)工藝是:① 礦物破碎。為使液固相反應(yīng)有較大的接觸面,使氧化鋁盡量溶出,同時(shí)又考慮到殘?jiān)蛛x難度問題.通常將礦石加工到40~60目的粉末。② 礦粉焙燒。為提高氧化鋁的溶出率,需對礦粉進(jìn)行焙燒.*焙燒時(shí)間和焙燒溫度與礦石種類和性質(zhì)有關(guān),通常在600~800 cC之間。③ 酸溶。通常加入的鹽酸濃度越高,氧化鋁溶出率越高,但考慮到鹽酸揮發(fā)問題,通常選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 左右的鹽酸。調(diào)整鹽基度熟化后即*聚合氯化鋁產(chǎn)品。以煤系高嶺土為原料,氧化鈣為助溶劑,酸浸一步合成制得聚合氯化鋁鐵.干燥后固體產(chǎn)品測得氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30% 。
一水硬鋁石或其它難溶于酸的礦石,可用堿法制備聚合氯化鋁。生產(chǎn)工藝前兩步與酸法一樣,都需破碎和焙燒,后用堿溶,用碳酸鈉或氫氧化鈉或其它堿與礦粉液反應(yīng),制得鋁酸鈉,再用碳酸氫鈉和鹽酸調(diào)節(jié),制得聚合氯化鋁。堿法投資大,設(shè)備復(fù)雜,成本高,一般使用較少。
以上是樂邦聚合氯化鋁廠家從PAC生產(chǎn)不同原料的角度.對聚合氯化鋁生產(chǎn)工藝做了詳細(xì)介紹,若您還有任何疑問請撥打樂邦PAC生產(chǎn)廠家的全國免費(fèi)熱線:400-770-3343
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