聚合氯化鋁的生産流程

一、原料 

生産(chǎn)聚合氯化鋁的原料主要有兩大類：一類是含鋁礦物，包括鋁土礦(三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石)、粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其它含鋁原料，包括金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁
、煤矸石、粉煤灰等
。隻有以鋁錠、鋁屑、氫氧化鋁爲原料和以硫酸鋁，二氯化鋁爲原料才能生産(chǎn)出較純(chún)的聚合氯化鋁産(chǎn)品。

 我國生産聚合氯化鋁所採(cǎi)用原料主要爲因地制宜地開發利用自身的礦物資源。我國聚合氯化鋁生産的起步源於(yú)以鋁灰作原料。由於(yú)鋁灰原料成本低廉，生産工藝簡練，其生産工藝七十年代在我國迅速普及
。但鋁灰生産的聚合氯化鋁産品雜質較多，八十年代後已不再用於(yú)自來水的淨化。八十年代初
，聚合氯化鋁的生産原料主要採(cǎi)用粘土礦、高嶺土礦和鋁土礦生産出的聚合氯化鋁産品，除鐵以外，其它的指标可達到國外先進水平。但由於(yú)渣量較大，外觀較差，加上我國鋁業的迅速發展，九十年代初，我國聚合氯化鋁生産所用原料已逐步轉向氫氧化鋁。此外，也有部分生産廠使用氯化鋁和金屬鋁等爲原料。

 由於(yú)國内合成鹽酸含鐵量高於(yú)日本等國，所以生産(chǎn)出的聚合氯化鋁外觀色澤偏黃。 

二、生産工藝 

聚合氯化鋁的制法很多
，按生産工藝可分爲酸法、減法、中和法、熱解法
、加壓反應法、混凝膠法、電滲析法、電解法等。固體聚合氯化鋁是将液體聚合氯化鋁用噴霧幹燥或滾筒幹燥得到的，噴霧幹燥是比較理想的幹燥方式
，适於(yú)大規模生産，而生産規模較小的生産企業採(cǎi)用滾筒幹燥也是可行的。

 目前我國生産(chǎn)聚合氯化鋁的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鉛渣)法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁(包括鋁礬(fán)土、煤矸石等)法、結晶氯化鋁法等。

 1．金屬(shǔ)鋁(lǚ)法

 所用原料主要是鋁加工的下腳(jiǎo)料鋁屑、鋁灰和鋁渣等。在工藝上可分爲酸法、堿(jiǎn)法、中和法三種。 

目前，我國以金屬鋁爲原料生産(chǎn)聚合氯化鋁的廠家大多採(cǎi)用酸法生産(chǎn)。

 (1)酸法 

酸法具有反應速度快、設備(bèi)投資少、工藝簡單、操作方便的優點
，但溶液中的雜質含量偏高，尤其是重金屬元素含量通常容易超标，産(chǎn)品質量不穩定，設備(bèi)腐蝕嚴重。

 (2)堿(jiǎn)法 

堿法生産工藝則難度較高，設備(bèi)投資較大，由於(yú)用堿量大
，還要大量鹽酸中和至pH= 4-5，成本較高，其應用受到一定限制。

 (3)中和法 

中和法的特點是綜合瞭(le)酸法和堿法兩者的優點
。中和法的關鍵在於(yú)合成聚合氯化鋁時，鋁酸鈉和三氯化鋁溶液之間的配比必須嚴格控制，使鹽基度達到标準要求
。鹽基度是否合格
，是決定産品質量的一個重要指标。而且在合成時必須進行劇烈地攪拌。

 以鋁灰爲原料生産(chǎn)聚合氯化鋁的幾(jǐ)種方法的主要技術經濟指标如表1所示。 

2．氫(qīng)氧化鋁(lǚ)法 

所用原料主要是拜爾法煉鋁過程中的活性氫氧化鋁。生産(chǎn)中採(cǎi)用過量的活性氫氧化鋁和鹽酸，在較高溫度(50-180℃)和壓力(0．5MPa)下反應制得鹽基度爲41.6-48.6％的液體聚合氯化鋁産(chǎn)品，然後經濃縮、烘幹即得固體聚合氯化鋁産(chǎn)品。

 此法生産工藝過程較簡單，反應條件也較苛刻，對設備(bèi)要求較高，腐蝕性強，一般市售搪玻璃反應釜都難以适應，生産中要確(què)保産品質量頗爲不易。 

 3．三氧化二鋁(lǚ)法 

主要原料爲三水鋁石、鋁釩(fán)土、高嶺土、煤矸石等。此工藝的第一步是得到結晶氯化鋁，第二步是通過(guò)熱解法或中和法得到聚合氯化鋁 

以鋁礬(fán)土爲原料生産(chǎn)聚合氯化鋁的主要技術經濟指标如表3所示。 

利用高嶺土生産(chǎn)聚合氯化鋁的工藝流程大緻分爲3步；精礦焙燒活化、酸浸、酸浸液調(diào)整鹽基度生成聚合氯化鋁溶液。 

利用高嶺土生産(chǎn)聚合氯化鋁，不僅可以産(chǎn)生很好的社會效益和環(huán)境效益，而且也有很好的經濟效益。以lt精礦計，可生産(chǎn)1.8t液體聚合氯化鋁淨水劑。 

4·結(jié)晶氯化鋁(lǚ) 

以結晶氯化鋁生産(chǎn)聚合氯化鋁一般採(cǎi)用沸騰熱解法工藝。該法生産(chǎn)能力大。

 結晶氯化鋁經過一定溫度加熱後，便分解出一定量的氯化氫氣體和水分而變(biàn)成粉末狀産(chǎn)物，即是聚合氯化鋁單體(又稱熟料)。

 将熟料加一定量的水攪拌，則在較短時間内固化形成樹脂狀産物，即爲聚合氯化鋁。沸騰熱解法生産聚合氯化鋁流程簡單、操作方便，但由於(yú)生産中使用的結晶氯化鋁來源所限，生産成本相對較高，限制瞭(le)聚合氯化鋁的生産。