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复合型聚氯化铝生产制取方法

聚合氯化铝的制取国内外多采用铝灰屑酸溶法,氢氧化铝、三氯化铝等可溶性铝盐中和法。使用铝灰屑生产缺点是原料受局限、质量不稳定、杂质含量大且成分复杂。日本公开特许公报昭57-71818介绍用可溶性铝盐先以碳酸碱调制成含有无定形碳酸根的氢氧化铝后再将该氢氧化铝与盐酸或盐酸和硫酸的混合酸中和制取,此法的缺点是能耗大、材料成本高。本地区有两处介绍以铝土矿为原料制取聚氯化铝:一处其工艺流程是铝土矿→粉碎→焙烧→酸浸(两次进行)→沉降(用聚丙烯酰胺)→调制(用氢氧化钠)→液体聚合氯化铝产品。其缺点是工艺周期长、耗碱量大、质量不易控制、生产成本高;另一处其工艺是铝土矿→粉碎→煅烧→酸浸(压缩空气搅拌)→液渣分离得聚合氯化铝产品,缺点是产品质量低、即产品中三氧化二铝、盐基度和pH均达不到《液体聚合氯化铝暂订产品指标要求》。
为克服上述缺点,寻求一种原料易得,成本低,能使产品质量稳定,制取方法筒单用铝土矿生产复合聚氯化铝的方法。
以如下方式完成:铝土矿→粉碎→焙烧或不经焙烧→酸浸→第一次过滤→调制聚合→第二次过滤→液体复合聚氯化铝。其特征是用铝土矿(Al2O3含量25%-80%)以盐酸或盐酸和硫酸的混合酸按铝/酸的化学当量比1.2-2.5,在温度105℃-120℃、加压0.5-2kg/cm2进行酸浸,浸出液用轻质碳酸钙在70℃-80℃的温度下调制反应,然后在50℃-60℃保温1.5-2小时,使所制取的复合聚氯化铝OH/Al的当量比为0.45-0.8。其余均采用现有技术和设备。铝土矿粉碎粒度在60-80目,是否焙烧可根据其活性三氧化二铝在矿石中的含量,即为盐酸和硫酸易浸出的r-Al2O3的浸出率和经济效益而定,一般焙烧温度650℃-750℃。酸浸时间1.5-2小时为宜。第一次过滤渣可再利用如制砖等,滤液调制确认其反应完全是无二氧化碳气体放出。第二次过滤的沉淀物主要成分为硫酸钙,可作副产品出售(如酸浸时未加硫酸则不需第二次过滤)。调制保温(过滤)后,即为所制取的复合聚氯化铝液体产品,并可进一步干燥为固体复合聚氛化铝产品。
所使用设备:反应器为夹套加压带搅拌的反应釜,过滤可采用板框压滤机或离心机,也可采用自然沉降。
当采用详述的实施例方法及对比例时,工艺简单、成本低、质量稳定,除浊效果佳。
实施例方法制取的复合聚氯化铝单独使用盐酸酸浸,可使生产的该产品中保留1%-5%的可溶性氯化钙;使用盐酸和硫酸的混合酸,可使生产的该产品中保留有0.5%-5%的硫酸根。该产品广泛用于取自地表水体的自来水、工业用水和废水的净化处理,引入钙离子的还特别适合缺钙软水地区的水质净化处理。
现用本发明制取的复合聚氯化铝与现市售同类产品进行除浊效果及沉降速度对比。
除浊效果对比:将净水剂滴入浊水后搅拌2分钟(先快后慢),然后静置5分钟,取同一刻度上层液进行对比。
由上述实施例和对比可以得出:本发明较现有产品具有工艺简单、质量易控制、耗能低,其产品的除浊效果佳,沉降速度快。
用本法生产的复合聚氯化铝,特别是可利用炼铝、研磨、耐火及水泥等工业部门不能使用的低品位铝土矿(即三氧化二铝低于40%的铝土矿)以及煤矸石沸腾炉渣作原料,故原料来源广泛且成本低。

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