專利名稱：一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，屬于水處理化學品領域。
背景技術：
在水處理領域中，絮凝法凈化水是最古老的固液分離方法之一，由于其適用性廣、 工藝簡單、處理成本低等特點，絮凝法目前仍廣泛應用于飲用水、生活污水和工業(yè)廢水處理中。聚合氯化鋁(PAC)在水處理中是一種高效的無機高分子絮凝劑，化學通式為 [Al2(OH)nCl6Jm，主要通過壓縮雙層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機理作用，使水中細微懸浮粒子和膠體粒子脫穩(wěn)、聚集、絮凝、混凝、沉淀達到凈化處理效果。聚合氯化鋁具有絮體形成快、沉淀性能好，水中堿度消耗少，特別是對水溫、PH值、濁度和有機物含量變化適應性強等優(yōu)點，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的低分子無機鹽類如硫酸鋁、硫酸亞鐵等，在水處理中使用聚合氯化鋁替代傳統(tǒng)鐵、鋁鹽絮凝劑，可顯著地提高凈水效能，減少投藥量，降低處理成本，改善出水水質。聚合氯化鋁廣泛應用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領域，是當前工業(yè)生產(chǎn)技術最成熟、效能最高、應用最為廣泛、市場銷量最大的無機高分子絮凝劑品種。聚合氯化鋁的合成原料很多，根據(jù)原料的來源，可大致分為3類一類為含鋁礦石包括鋁土礦、高嶺土、鋁酸鈣粉、煤矸石、焦寶石、明礬石等；二類為工業(yè)廢物包括鋁屑、鋁灰、鋁渣、廢鋁箔、三氯化鋁廢水等；三類為化工產(chǎn)品及中間體包括結晶氫氧化鋁、三氯化鋁、鋁酸鈉等。聚合氯化鋁的合成方法按照原料的不同，可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法等；按照生產(chǎn)工藝的不同可分為酸法、堿法、中和法、熱解法、加壓反應法、混凝膠法、電滲析法、電解法等。從生產(chǎn)原料來看，以鋁屑、鋁灰及鋁渣等原料制備聚合氯化鋁產(chǎn)品，工藝較為簡單，早期發(fā)展較為迅速，但近年來由于含鋁屑、鋁灰等含鋁材料的價格上漲，以及利用其生產(chǎn)其它具有更高價值的含鋁產(chǎn)品的出現(xiàn)，用此原料生產(chǎn)聚合氯化鋁已日益減少。以氫氧化鋁、氯化鋁為原料生產(chǎn)成本太高，故目前國內(nèi)一般采用含鋁礦物為原料制備聚合氯化鋁。從生產(chǎn)工藝來看，制備聚合氯化鋁方法很多，但實現(xiàn)一定規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的是酸法和堿法；其中由于生產(chǎn)成本、氧化鋁溶出率等問題，酸法實際應用較堿法多，且酸法具有反應速度快、設備投資少、工藝簡單、操作方便等優(yōu)點。綜合來看，以含鋁礦物為原料，酸法生產(chǎn)聚合氯化鋁是目前應用最廣、成本最低、設備最簡單的方法。 但是以含鋁礦物為原料，酸法生產(chǎn)聚合氯化鋁時，由于含鋁礦物一般成分復雜，并需經(jīng)過破碎等加成粉末；且粉末越細，氧化鋁溶出率越高，而相應水不溶物等雜質也就越難沉淀。因此如何有效降低水不溶物，加快沉淀速度是該法生產(chǎn)聚合氯化鋁急需解決的難點問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于將工業(yè)鹽酸加入到反應釜中，邊攪拌邊加入鋁灰，再加入催化劑，通蒸汽升溫進行反應，反應溫度控制在 85-95°C，反應時間1-1. 5小時；停蒸汽，將鋁酸鈣粉加入反應釜中，控制溫度在95-115°C， 反應1-1. 5小時，通過鋁酸鈣粉的加入量控制產(chǎn)品的鹽基度。反應結束時加入沉淀促進劑， 攪拌均勻沉淀12-14小時后將上層液體轉移至成品池，得到液體聚合氯化鋁產(chǎn)品；具體的工藝配方為(重量百分比)鋁酸鈣粉15-17%，鋁灰13-15%，20%鹽酸60%，水10%，催化劑20-50ppm，沉淀促進劑20-50ppm。本發(fā)明中所使用的催化劑為重鉻酸鉀。本發(fā)明所述的沉淀促進劑為聚丙烯酸鹽。本發(fā)明針對采用鋁酸鈣粉、鋁灰原料與工業(yè)鹽酸反應生產(chǎn)聚合氯化鋁方法中存在的水不溶物含量高、沉淀速度慢等急需解決的難點問題，在反應前加入催化劑，反應結束時加入沉淀劑加速沉淀，十分有效地將產(chǎn)品水不溶物由原來的1. 0%以上降低至0. 3%以下，并將產(chǎn)品的沉淀時間由原來的5-7天下降至12-14小時，大大減少沉淀時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，具有很好的推廣使用價值。
具體實施例方式實施例1
將3. 5噸20%工業(yè)鹽酸按配方加入反應釜，開啟攪拌；往反應釜中加入鋁灰0. 9噸，開蒸汽升溫，再加入160克重鉻酸鉀催化劑，反應80min，溫度控制在95°C ；停蒸汽，加入鋁酸鈣粉0. 9噸，繼續(xù)反應70min，控制溫度在110°C ；加入120克聚丙烯酸鹽沉淀促進劑，攪拌均勻沉淀12小時后將上層液體泵至成品池即得產(chǎn)品。實施例2:
將7噸20%工業(yè)鹽酸按配方加入反應釜，開啟攪拌；往反應釜中加入鋁灰1. 8噸，開蒸汽升溫，再加入300克重鉻酸鉀催化劑，反應90min，溫度控制在90°C ；停蒸汽，加入鋁酸鈣粉1. 8噸，繼續(xù)反應80min，控制溫度在10(TC ；加入250克聚丙烯酸鹽沉淀促進劑，攪拌均勻沉淀14小時后將上層液體泵至成品池即得產(chǎn)品。
權利要求
1.一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于將工業(yè)鹽酸加入到反應釜中，邊攪拌邊加入鋁灰，再加入催化劑，通蒸汽升溫進行反應，反應溫度控制在85-95°C，反應時間1-1. 5 小時；停蒸汽，將鋁酸鈣粉加入反應釜中，控制溫度在95-115°C，反應1-1. 5小時，通過鋁酸鈣粉的加入量控制產(chǎn)品的鹽基度；反應結束時加入沉淀促進劑，攪拌均勻沉淀12-14小時后將上層液體轉移至成品池，得到液體聚合氯化鋁產(chǎn)品；具體的工藝配方為(重量百分比) 鋁酸鈣粉15-17%，鋁灰:13-15%, 20%鹽酸:60%，水10%,催化劑:20-50ppm,沉淀促進劑 20-50ppm。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于催化劑為重鉻酸鉀。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，其特征在于沉淀促進劑為聚丙烯酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合氯化鋁的生產(chǎn)方法，主要特征是將工業(yè)鹽酸加入到反應釜中，邊攪拌邊加入鋁灰，再加入催化劑，通蒸汽升溫進行反應，反應溫度控制在85-95℃，反應時間1-1.5小時；停蒸汽，將鋁酸鈣粉加入反應釜中，控制溫度在95-115℃，反應1-1.5小時，通過鋁酸鈣粉的加入量控制產(chǎn)品的鹽基度。反應結束時加入沉淀促進劑，攪拌均勻沉淀12-14小時后將上層液體轉移至成品池，得到液體聚合氯化鋁產(chǎn)品。本發(fā)明在反應前加入催化劑，反應結束時加入沉淀促進劑加速沉淀，十分有效地將產(chǎn)品水不溶物由原來的1.0%以上降低至0.3%以下，并將產(chǎn)品的沉淀時間由原來的5-7天下降至12-14小時，大大縮短了沉淀時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C02F1/52GK102295305SQ20111023186
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2011年8月15日
發(fā)明者陳建國 申請人:岳陽安泰實業(yè)有限公司