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生产工艺 聚合氯化铝的制法很多,按生产工艺可分为酸法、减法、中和法、热解法、加压反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。固体聚合氯化铝是将液体聚合氯化铝用喷雾干燥或滚筒干燥得到的,喷雾干燥是比较理想的干燥方式,适于大规模生产,而生产规模较小的生产企业采 用滚筒干燥也是可行的。 目前我国生产聚合氯化铝的方法主要有金属铝(包括铝灰、铅渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化铝法等。 1.金属铝法 所用原料:主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法三种。 目前,我国以金属铝为原料生产聚合氯化铝的厂家大多采用酸法生产。 (1)酸法 酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的优点,但溶液中的杂质含量偏高,尤其是重金属元素含量通常容易超标,产品质量不稳定,设备腐蚀严重。 (2)碱法 碱法生产工艺则难度较高,设备投资较大,由于用碱量大,还要大量盐酸中和至pH= 4-5,成本较高,其应用受到- -定限制。 (3)中和法 中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。中和法的关键在于合成聚合氯化铝时,铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制,使盐基度达到标准要求。盐基度是否合格,是决定产品质量的一个重要指标。 2.氢氧化铝法 所用原料主要是拜尔法炼铝过程中的活性氢氧化铝。生产中采用过量的活性氢氧化铝和盐酸,在较高温度(50-180"C)和压力(0.5MPa) 下反应制得盐基度41. 6-48. 6%的液体聚合氯化铝产品,然后经浓缩、烘干即得固体聚合氯化铝产品。 此法生产工艺过程较简单,反应条件也较苛刻,对设备要求较高,腐蚀性强,一般市售搪玻璃反应釜都难以适应,生产中要确保产品质量颇为不易。 3.三氧化二铝法 主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此工艺的 步 是得到结晶氯化铝,第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝以铝矾土为原料生产聚合氯化铝的主要技术经济指标如表3所示。 利用高岭土生产聚合氯化铝的工艺流程大致分为3步;精矿焙烧活化、酸浸、酸浸液调整盐基度生成聚合氯化铝溶液。 利用高岭土生产聚合氯化铝,不仅可以产生很好的社会效益和环境效益,而且也有很好的经济效益。以lt精矿计,可生产1.8t液体聚合氯化铝净水剂。 4.结晶氯化铝 以结晶氯化铝生产聚合氯化铝一般采用沸腾热解法工艺。该法生产能力大。结晶氯化铝经过一定 温度加热后,便分解出一定 量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物,即是聚合氯化铝单体(又称熟料)。 将熟料加一定量的水搅拌,则在较短时间内固化形成树脂状产物,即为聚合氯化铝。沸腾热解法生产聚合氯化铝流程简单、操作方便,但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限,生产成本相对较高,限制了聚合氯化铝的生产。
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物化性质 聚合氯化铝具有吸附、凝聚、沉淀等性能,其稳定性差,有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上要立即用水冲洗干净。生产人员要穿工作服,戴口罩、手套,穿长筒胶靴。聚合氯化铝具有喷雾干燥稳定性好,适应水域宽,水解速度快,吸附能力强,形成矾花大,质密沉淀快,出水浊度低,脱水性能好等优点。用喷雾干燥产品可保证性,减少水事故,对居民饮用水非常可靠。因此,聚合氯化铝,又被简称为聚氯化铝,PAC或级喷雾干燥聚合氯化铝。聚合氯化铝适用于各种浊度的原水,pH适用范围广,但是和聚丙烯酰胺相比,其沉降效果远不如聚丙烯酰胺。
注意事项 聚合氯化铝生产现场必须密闭操作,局部排风。聚合氯化铝操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,我们建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套,远离易燃、可燃物,避免产生粉尘,避免与碱类、醇类接触,尤其要注意避免与水接触,在搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏,配备泄漏应急处理设备,倒空的容器可能残留有害物。 如果发生聚合氯化铝泄露时,应马上隔离泄漏污染区,限制出入,建议应急处理人员戴防尘面具(罩),穿防酸碱工作服,不要直接接触泄漏物,如果是小量泄漏,用洁净的铲子收集于密闭容器中,当发生大量大量泄漏时,应用用塑料布、帆布覆盖,并在指导下。