联 系 方 式
电 话:
0371-66559606
手 机:
13838271516
点击咨询客服
PAC产品系列
  滚筒干燥聚合氯化铝
  滚筒干燥聚合氯化铝+压滤
  喷雾干燥聚合氯化铝
  聚合氯化铝铁
  板框型聚合氯化铝铁
  白色聚合氯化铝
  碱式氯化铝(黑色)
  液体聚合氯化铝
  高效PAC
  磁粉/微磁絮凝剂
  复合碱
  聚合硫酸铝
  聚丙烯酰胺
  硫酸亚铁
  聚合硫酸铁
  液体聚合硫酸铁
  高效除磷剂
  三氯化铁(聚合氯化铁)
  破乳剂
  混凝剂
  助凝剂
  消泡剂
  氢氧化钠(片碱)
  聚硅酸铝铁
  聚二甲基二烯丙基氯化铵

碱式氯化铝的生产方法

本工艺是铝化合物的制取方法,特别是一种从含铝矿石用酸法制取碱式氯化铝的方法及装置。本工艺具有如下优点:
1、工艺简单,焙烧和酸浸溶出不需反复进行多次,且进行焙烧反应时不用加硫酸和任何添加剂,不需将酸浸溶出的氧化铝结晶,而是将经酸浸溶出和过滤处理后的低盐基度碱式氯化铝溶液直接采用过热蒸气在280-300℃条件下同时进行喷雾热解聚合和干燥处理2-3秒钟,反应速度快,因而简化了工艺,缩短了工艺流程,劳动强度降低,生产环境好。
2、能充分利用我国储量丰富、廉价易得的高岭石等含铝矿石资源。
3、酸浸溶出反应使用低浓度盐酸,能在含低盐基度的碱式氯化铝半成品溶液pH值较低(pH值3左右)的情况下生产出合格的固体碱式氯化铝产品,而且还可以利用回收率高的副产低浓度盐酸返回酸浸溶出工艺中循环使用,既降低了产品成本,延长了设备耐腐蚀周期,又防止了空气污染。
4、由于采用喷雾热解聚合干燥装置,以过热蒸气作喷雾介质,代替压缩空气,可以不要空气压缩机,故可节省电能,尤适用于无电地区推广应用。同时喷雾热解聚合干燥塔可以采用钢筋混凝土结构,投资少,热容量大,热解聚合反应较为充分,因此产品产量高,质量好。

碱式氯化铝即聚合氯化铝是一种高效无机高分子絮凝剂,其化学通式为(Al2(OH)n Cl6-n)m,碱式氯化铝过去一般都采用传统的生产方法,即以氧化铝(Al2O3)为原料的固体氧化铝热解法和中和法,这些方法存在如下缺点:1、工艺复杂;2、热解法通过复杂的工艺制得的结晶三氧化铝,采用沸腾炉进行热分解,该设备投资大,防腐不易解决,热利用率较低;3、中和法生产酸碱消耗量大,产品氧化铝含量降低,杂质多,产品质量差;4、中和法干燥机采用蒸汽加热,热利用率低,产品成本高。另还有以工业废渣铝灰为原料的"酸溶一步法",该法因受到铝灰原料成本高、来源少的限制而未能形成大规模生产,由于目前一般采用上述几种方法生产,致使我国丰富的含铝矿石资源在化工上应用极少。最近虽也有从铝矿石中制取碱式氯化铝的报道,但此种生产工艺中不仅需要有加工成矿粉、焙烧、加压酸浸溶出、过滤、热解聚合等工序,而且矿粉需经活化煅烧后与硫酸、氟化物添加剂按比例混合配料进行焙烧。且要经多次这样的配料进行焙烧反应和数次酸浸溶出反应,再将溶出的氧化铝结晶后热解聚合制成碱式氯化铝,因而工艺复杂,流程长,热解速度慢。
本工艺在于提供一种能克服上述制取方法的不足之处,充分利用我国储量丰富的含铝矿石资源的碱式氯化铝的制取方法及装置。
本工艺的目的可以通过以下措施来达到:一种从含铝矿石制取碱式氯化铝的方法,将含铝矿石原料加工成矿粉,矿粉焙烧活化后在加热加压条件下直接用盐酸酸浸溶出氧化铝,再进行固液分离,最后采用喷雾热解聚合干燥装置利于过热蒸汽直接对固液分离所得低盐基度的碱式氯化铝半成品溶液同时进行喷雾热解聚合和干燥制得固体碱式氯化铝。
本工艺所指含铝矿石可为高岭石、一水软铝石、煤矸石、废铝灰、三水铝矿石等。
一种用于从含铝矿石碱式氯化铝的喷雾热解聚合搞糟装置,由喷雾热解聚合干燥塔、液料供料装置、开关阀门、与喷雾热解聚合干燥塔连通并提供喷雾热聚合干燥热能的供热装置及其上的测温孔、与供热装置和供料装置连通且一端伸进喷雾热解聚合干燥塔内的过热蒸汽管道、安装在喷雾热解聚合干燥塔下部内的下料槽、成品废气分离器、废气回收装置、风管、起负压抽风作用的引风机等主要部分组成。过热蒸汽管道伸进喷雾热解聚合干燥塔内的部分有喷头,喷雾热解滚合干燥塔内位于喷头上方位置处有一能使热空气均匀分布在塔内的空气分布板,下料槽与成品废气分离器之间和成品废气分离器与废气回收装置之间均通过风管连通,风管与下料槽连通端位于下料槽的畅口上口的适当位置,引风机安装在靠近废气回收装置的风管上,成品废气分离器和下料槽的出料口均安装有星型卸料阀,此种阀能起到只让卸料而不致使空气进入分离器和下料槽内的作用。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到:
加工成矿粉工序可先将含铝矿石经破碎处理再破碎成一定粒径的矿粉,使含铝矿石与盐酸在进行固液相反应时有较好的接触面积。加工粒度对氧化铝的溶出率及反应残渣的分离效果有较大影响。矿粉粒径越小,氧化铝酸浸溶出率越高,但反应残渣分离时越困难。本发明矿粉加工粒度一般为40-80目。
经以上加工后的矿粉在适宜的焙烧温度下焙烧活化分解出在酸中有较好的反应活性的Al2O3,焙烧温度以氧化铝最高溶出率的焙烧温度600-850℃为佳。焙烧时间也是影响氧化铝溶出率的重要因素之一,焙烧时间可为0.5-1小时。
经焙烧活化后再加酸酸浸溶出矿粉中的氧化铝,其主要反应是:Al2O3+6HCl+9H2O=2(Al(H2O)6)Cl3
尤其在加热加压的条件下盐酸酸浸,由于时间的延长,在氧化铝大量过剩情况下,反应继续向溶出方向移动,且生成的〔Al(H2O)6〕Cl3单体逐渐演变制得低盐基度的碱式氯化铝半成品溶液。
酸浸溶出反应是用含铝矿石原料生产碱式氯化铝的重要工序之一。影响氧化铝溶出率的因素除与矿物类型、粒径、焙烧条件有关外,主要影响因素还有所用盐酸的浓度和用量、酸浸溶出处理时间等,下面分述如下:

1、用酸浓度。酸浸溶出反应时,最好选用低浓度盐酸,因为氧化铝溶出率随盐酸浓度的增高而增高,但是如果盐酸浓度太高,盐酸挥发量大大增大,对操作环境、收率均有不利影响,但盐酸浓度太低,一方面氧化铝溶出率降低,另一方面氯化铝浓度也相应降低,使产品中的氧化铝含量达不到产品质量标准。考虑溶出率和盐酸挥发因素,在110-150℃和0.7-5Kg/cm2的加热加压条件下,盐酸浓度选用15-20%的低浓度为宜。
2、加酸量。加酸量以控制加酸当量比即酸浸溶出中所加盐酸当量数与矿粉中氧化铝当量数之比的方法进行。氧化铝的溶出率随加酸当量比的增加而增加,溶出液的盐基度则随加酸当量比的增加而减少。为了得到一定量氧化铝溶出率和盐基度含量的溶出液,应将加酸当量比控制在0.5-1.0。
3、酸浸溶出反应时间。氧化铝溶出率随酸浸溶出反应时间的增长而增加,但1.0小时以内时,溶出率随反应时间的增长而增加的幅度不大,为了提高设备利用率,反应时间选用1-2小时为宜。
酸浸溶出反应液经过滤和洗涤得低盐基度的碱式氯化铝半成品滤液。将此滤液采用喷雾热解聚合干燥装置利用过热蒸气直接并同时进行喷雾热解聚合和干燥制得固体碱式氯化铝。因喷雾颗粒微细,所以在280-300℃温度下保持2-3秒钟即可获得下列指标的固体碱式氯化铝成品Al2O3含量30-35%,盐基度60-80%,pH值4.0-5.0,水不溶物0.5-3%,水溶性良好,外观好。

碱式氯化铝的应用,目前除给水处理广泛采用外,在多种工业废水处理,如印染水、石油废水、冶炼废水、选矿废水的处理中也得到了应用。此外,碱式氯化铝在精密铸造、造纸、医药、制革、油处理等方面也开辟了新的应用途径。

附图的图面说明如下。
图1为本发明制取方法的工艺流程框图。

图2为用于本发明制取方法的一种具体的喷雾热解聚合干燥装置示意图。
图中1为喷雾热解聚合干燥塔;2为供料装置;3为开关阀门;4为供热装置;5为过热蒸气管道;6为下料槽;7为成品废气分离器;8为废气回收装置;9为风管;10为引风机;11为反吹风机;12为星型卸料阀;13为空气分布板;14为喷头;15为测温孔;16为入孔;17为旋风分离器。

本发明下面将结合附图作进一步详述。
实施例一。如图1和图2所示,采用含Al2O3 54%的高岭石为原料,先用颚式破碎机将块状高岭石矿石破碎成20-40mm粒径,再采用球磨机细碎成40-50目的细粒矿粉。矿粉在800℃温度下焙烧活化0.5小时,再按盐酸当量数∶高岭石矿粉中氧化铝的当量数=0.8∶1的比例加入浓度为15.3%的盐酸在120℃温度和1.0Kg/cm2压力的加热加压条件下酸浸溶出经焙烧活化后的矿粉1小时,即得低盐基度(盐基度为20%)的碱式氯化铝半成品溶液,经过过滤和洗涤后的滤液即液料装入供料装置2内,由通入过热蒸气管道5中的供热装置4所提供的过热蒸气通过喷头14在喷雾热解聚合干燥塔1内喷雾成微粒状,并由供热装置4提供的热空气在280℃温度下进行热解聚合和干燥3秒钟,即得Al2O3含量30.14%,盐基度68.5%,pH值4.2,水不溶物含量2%,外观好的固体碱式氯化铝成品。喷雾热解聚合干燥塔1内的喷头14上方有一能使热空气均匀分布在塔内的空气分布板13。在塔的下部,部分产品经上口为敞口状,底部装有星型卸料阀12的下料槽6流出,大部分产品则在起负压抽风作用的引风机10的作用下抽入成品废气分离器7(本例为布袋分离器)内,经分离后成品由分离器7下面卸出,废HCl气体通过风管9引入废气回收装置8内,回收所得盐酸循环用于酸浸溶出反应。供料装置4的热风管上有一测温孔15,供料装置2底部的管道和过热蒸气管道5上有开关阀门3。
本例喷雾热解聚合干燥塔1为钢筋混凝土结构,塔侧有供人进出作业的人孔16。
与布袋分离器连通的风管9上安装有可向布袋中吹气的反吹风机11,可把粘附在布袋上的成品吹掉并从布袋分离器底部卸出。在连接下料槽6和成品废气分离器7之间的风管9上增加安装一个底部有星型卸料阀12的旋风分离器17,以使颗粒大的产品在旋风分离器17中先卸出,从而可减轻布袋分离器的负担。
实施例二。采用铝土矿为原料,加工成粒径80目的矿粉,在650℃条件下焙烧1小时,按盐酸当量数∶铝土矿中氧化铝当量数=0.5∶1.0的比例加入浓度为20%的盐酸在150℃和4.0Kg/cm2的加热加压条件下酸浸溶出经焙烧活化后的矿粉2小时得低盐基度的碱式氯化铝半成品溶液,经过滤和洗涤后滤液在300℃温度下喷雾热解聚合干燥2.0秒钟即得下列组成的固体碱式氯化铝成品Al2O3含量34.7%,盐基度78%,pH值4.5,水不溶物0.75%,喷雾热解聚合干燥装置结构和喷雾热解聚合干燥操作步骤同于实施例一。

专利技术是一个研发人员智慧的结晶,在研发的过程中付出了大量的心血,仅供技术学习研究。 如您想将该技术商业化,请您与技术研发人员联系商讨合作事宜。本公司转载并公布此法,不承担由此文章产生的法律责任。

  • 巩义市泰和水处理材料有限公司专业聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、硫酸铁、各种无机盐类絮凝剂、无机铁盐、铝盐、助凝剂聚丙烯酰胺等净水药剂的专业厂家。
巩义市泰和水处理材料有限公司 版权所有 电话:0371-66559606 豫ICP备10011396号