聚合氯化铝的生产流程涵盖多种方法,包括以金属铝(如铝灰、铅渣)为基础的工艺、活性氢氧化铝法、利用三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)以及结晶氯化铝法等。接下来,我们将详细解析这些方法的特点与步骤。
原料方面,主要采用铝加工后的废弃物,如铝屑、铝灰以及铝渣等。在工艺上,主要分为酸法、碱法以及中和法。
酸法(常用工艺介绍)
酸法因其反应速度快、设备投资少、操作简便而广受青睐。此方法产出的溶液中杂质含量偏高,尤其是重金属元素,经常超过标准,导致产品质量不稳定,并且设备腐蚀问题较为严重。
碱法详解
虽然碱法生产工艺难度较大,设备投资较高,但由于其使用大量碱,往往需要大量盐酸进行中和,以达到pH值在4-5之间,因此其成本相对较高,应用受到了一定程度的限制。
中和法阐释
中和法是结合了酸法和碱法的优点。在合成聚合氯化铝时,需要严格控制铝酸钠和三氯化铝溶液的配比,以保证盐基度达到标准要求。盐基度是否达标,是衡量产品质量的重要指标之一,因此在合成过程中需要不断搅拌。
另一种方法是以活性氢氧化铝为主要原料。在此过程中,采用过量的活性氢氧化铝与盐酸在特定的温度(50-180℃)和压力(0.5MPa)下反应,生成盐基度在41.6%-48.6%之间的液体聚合氯化铝产品。随后经过浓缩和烘干,即可得到固体聚合氯化铝产品。虽然此法工艺简单,但反应条件较为苛刻,对设备要求较高,且具有较强的腐蚀性。
再有一种工艺是以三水铝石、铝矾土、高岭土、煤矸石等为主要原料。首先需要得到结晶氯化铝,然后通过热解法或中和法得到聚合氯化铝。以铝矾土为原料的生产过程中,高岭土的使用则大致分为精矿焙烧活化、酸浸以及调整酸浸液的盐基度以生成聚合氯化铝溶液三个步骤。
聚合氯化铝的生产方法多样,各有优劣。选择何种方法,需根据实际需求、成本考虑以及设备条件等因素综合判断。