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用铝灰生产聚合氯化铝的工艺

2024-12-19 06:17:40

铝灰的选择对于生产聚合氯化铝至关重要,全用铝灰还是铝灰与钙粉混用,需根据实际情况而定。如果选择全部使用铝灰,可以尝试自己进行盐酸和铝灰的实验,一般比例为1:1,但需根据铝灰含量调整。在不同铝灰比例下,实验结果可能会有所不同。酸溶一步法是将盐酸和水按一定比例加入铝灰中,在一定温度下充分反应,经过熟化后,分离上层液体即可得到聚合氯化铝液体产品。铝反应为放热反应,通过控制反应条件如盐酸浓度、水量及投加速度和顺序,可以减少对外加热的需求。此法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便等特点,产品盐基度和氧化铝含量较高,因此在国内被广泛采用。然而,此工艺对设备腐蚀较为严重,生产出的产品杂质较多,特别是重金属含量容易超标,产品质量不稳定。碱溶法是先将铝灰与氢氧化钠反应得到铝酸钠溶液,再用盐酸调节pH值,制得聚合氯化铝溶液。这种方法制得的产品外观较好,水不溶物较少,但氯化钠含量高,原材料消耗大,溶液中的氧化铝含量低,工业化生产成本较高。中和法是先用盐酸和氢氧化钠与铝灰反应,分别制得氯化铝和铝酸钠,再将两种溶液混合中和,即制得聚合氯化铝液体。此方法生产出的产品不溶物杂质较少,但成本较高。刘春涛等人使用此法,先用盐酸与铝箔反应,将得到的氯化铝分为两部分,一部分用氨水调节pH值至6~6.5,得到氢氧化铝后,再将另一部分氯化铝加入到氢氧化铝中使其反应,最终得到聚合氯化铝液体产品,干燥后得到固体产品。据称,此产品的铝含量和盐基度等指标都很高。原电池法是酸溶一步法的改进工艺,依据电化学原理,金属铝与盐酸反应可组成原电池。在圆桶形反应室的底部放置铜或不锈钢等制成的金属筛网作为阴极,倒入铝屑作为阳极,加入盐酸进行反应,最终制得聚合氯化铝(PAC)。此工艺可利用反应中产生的气泡上浮作用使溶液定向运动,取代机械搅拌,大大节约能耗。