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碱式聚合氯化铝制作工艺

一、碱式氯化铝生产方法因选用的原料不同大致分为五种:

  1. 金属铝直接溶解法:因原料昂贵,其工业化生产价值不大;国内尚无采用此法生产的厂家。
  2. 结晶氢氧化铝为原料: 该法又分为凝胶法、加压溶出法和气流活化法三种。气流活化法生产条件好、产品质量高,但流程长,成本较高;国内尚无采用此法生产的厂家。
  3. 三氯化铝为原料:该法中有代表性的为种活法、电渗析法、热分解法三种。电渗析法流程短,原材料和能源消耗少,盐酸可回收,有发展前途,但成本高;国内已有少量采用此法生产的厂家。
  4. 硫酸铝为原料:这种方法大致可分为硫酸铝沉淀法、凝胶法、铝酸钠中和法;国内尚无采用此法生产的厂家。
  5. 废铝灰、副产盐酸反应一步溶解法,该方法生产由于都是采用废铝灰,副产酸生产,优点主要是生产成本低,缺点也很明显,具有能耗大,生产场地污染较大。目前国内生产厂家基本都是采用此法生产。

二、国内采用最广的是铝灰酸溶一步法生产碱式氧化铝,其生产工艺流程如下:

  1. 原料:铝灰、工业盐酸。铝灰是一种工业废渣,容易混入其他杂质。因此,在使用前机械筛分和水洗出去废铝表面杂质。
  2. 反应原理2Al+(6-m)HCl+mH2O→Al2(OH)mCl6-M+3H2↑ mAl+(6-m)AlCl3+3mH2O→3Al2(OH)mCl6-m+ H2↑
    上式是最终反应结果。铝灰和盐酸的全部反应包括溶出反应、水解反应及聚合反应三个过程。
  3. 由于铝的溶出、pH值升高,因而配位水分子发生水解,生产过程中采用不足量酸溶法,利用盐酸(质量数低于溶出铝的质数法)和铝灰进行溶出反应,被溶出的铝在水解时,又产生部分酸,这部分酸可补充酸量不足,重复使用,于是便生成碱式聚合氯化铝。其碱化度为45%-60%。此法简单,成本低,产品质量稍差,有三废产生;该法生产过程中有少量氢气产生,生产过程中的安全问题应引起重视。
  4. 铝灰酸溶一步法制造碱式氯化铝也存在一些缺点,如产品中悬浮杂质较多、产品质量易受原料影响等。由于铝灰“酸溶一步法”产品粘度较大,所以即使采用沉淀、过滤等分离净化手段,也不能将凡中残留的铝灰悬浮杂质彻底去除,而在水厂使用过程中,有时引起投药系统堵塞。此外,悬浮杂质也造成外观不佳。
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