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聚合氯化铝的多种生产工艺
加入时间:2012/4/14 15:21:29 浏览

  以含铝矿物为原料:
  一、 铝土矿、高岭土、明矾石、霞石等矿物铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物,其中主要矿物有三水铝石、水软铝石、水硬铝石或这几种矿物的混淆物,铝土矿中 AI O 的质量分数一样平常 40% ~80%之间,主要杂质有硅、铁、钛等氧化物。高岭土铝的质量分数在 40%左右,其分布较广,蕴藏丰富,主要成分是三氧化二铝和二氧化硅。明矾石是硫酸复盐矿物,在我国资源较为丰富,明矾石在提取氯化物、硫酸、钾盐的同时, 可制得聚合氯化铝,是一种利用价值较高的矿物。霞石铝的质量分数在30%左右,若用烧结法制聚合氯化铝,同时可得副产品纯碱或钾盐。这些矿物一样平常采用酸溶法和碱溶法来制备聚合氯化铝. 酸溶法适用于除一水硬铝矿外的大多数矿物。
  消费工艺是:
  1、矿物破裂:为使聚合氯化铝液固相反应有较大的接触面,使氧化铝尽量溶出,同时又考虑到残渣分离难度问题。通常 将矿石加工到 40~60 目的粉末。
  2、矿粉焙烧:为进步氧化铝的溶出率,需对矿粉进行焙 烧.最佳焙烧时间和焙烧温度与矿石品种和性子有关,通常在 600~800 cC 之间。
  3、酸溶:通常加入的盐酸浓度越高,氧化铝溶出率越高,但考虑到盐酸挥发问题,通常选用质量分数为20%左右的盐酸。调解盐基度熟化后即得到聚合氯化铝产品。
  以煤系高岭土为原料,氧化钙为助溶剂, 酸浸一步合成制得聚合氯化铝铁.干燥后固体产品测得氧化铝的质量分数大于 30%。一水硬铝石或其它难溶 于酸的矿石,可用碱法制备聚合氯化铝。消费工艺前两步与酸法一样,都需破裂和焙烧,后用碱溶,用碳酸钠或氢氧化钠或其它碱与矿粉液反应,制得铝酸钠,再用 碳酸氢钠和盐酸调节,制得聚合氯化铝。碱法投资大,设备复杂,成本高,一样平常使用较少。
  二、煤矸石煤矸石是洗煤和选煤过程中排挤的固体废弃 物.随着煤炭工业的发展.煤矸石的产量日益剧增,而废弃煤矸石容易污染环境。以煤矸石为原料消费聚合氯化铝,不仅解决了其污染问题,而且还使其有了使用价值。煤矸石一样平常含有质量分数为 l6%~36%的AI2O 2.5% ~15%的Fe2O和5l%~65%的SiO, 利用煤矸石为原料可制得聚合氯化铝或聚合氯化铝铁,自上世纪60年月以来,已经投入工业化消费。常用的消费工艺是: 煤矸石经破裂和焙烧。在一定温度下加入盐酸反应多少小时后. 可加入聚丙烯酰胺进行渣液分离,渣经得当处置惩罚后可作为制水泥原料,母液经稀释结晶可制得结晶三氯化铝。这时可用沸腾热分解制得聚合氯化铝,也可采用直接加入一定浓度的氢 氧化钠调节盐基度制得聚合氯化铝。利用煤矸石为原料制备出了切合国家尺度的聚合氯化铝产品。
  消费工艺是:
  三、铝酸钙矿粉铝酸钙粉由铝土矿、碳酸钙和其它配料经高温煅烧,冷却后磨粉而得。按制作聚合氯化铝要领的差别,分为碱溶法、酸溶法 和两步法。
  1、碱溶法用铝酸钙矿粉与纯碱溶液反应得到偏铝酸钠溶液,反应温度为100~ll0 cC,反应4 h左右。后在偏铝酸钠溶液中通人二氧化碳气体,当溶液pH值为6~8时。形成大量氢氧化铝凝胶,这时停止反应。这一过程反应温度不要超过40cC,否则会形成老化的难溶胶体。最后在所生成的氢氧化铝中加入适量的盐酸加热溶解,得到无色、透明、黏稠状的液体聚合氯化铝,干燥后得到固体聚合氯化铝。此法消费出的产品重金属含量低,纯度高,但消费成本较高。
  2、酸溶法把铝酸钙粉直接与盐酸反应,调解完盐基度并熟化后即得到聚合氯化铝液体产品。该法工艺简略,投资少,操纵方便,消费成本低,但产品的不溶物,重金属含量较高,固体产品氧化铝含量通常不高.质量分数约为 28% 左右,产品外观较差,铁离子含量高。用酸溶法制备了聚合氯化铝铁。
  3、两步法这种消费要领一样平常采用酸溶两步法的消费工艺,在常压和一定温度下, 第一步加较高的盐酸量比到铝土矿粉中, 使氧化铝尽大概溶出,第二步是把第一步反应的上清液与新加入的铝酸钙粉反应。这一步既有氧化铝溶出,又可以调节盐基度。通常第一步的氧化铝能溶出 80% 以上,第二步的氧化铝溶出率在 50% 以下,故第二段沉淀矿渣一样平常回流到第一步反应中去。用铝土矿和铝酸钙粉为原料,采用酸溶两步法工艺,制得了氧化铝的质量分数为 10. 11%.盐基度为85% 的液体聚合氯化铝产品。

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