堿式氯化鋁生產(chǎn)工藝

堿式氯化鋁生產(chǎn)工藝

　　堿式氯化鋁（又稱聚合氯化鋁）的生產(chǎn)工藝因原料不同可分為多種類型，以下從原料分類和典型工藝兩方面進(jìn)行系統(tǒng)梳理：

　　一、按原料分類的生產(chǎn)工藝

　　1.含鋁礦物原料工藝

　　適用原料：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、煤矸石、粉煤灰等。

　　典型工藝：

　　酸法工藝：

　　流程：原料粉碎→酸溶（鹽酸）→過(guò)濾→濃縮→結(jié)晶→熱解→聚合熟化→干燥。

　　特點(diǎn)：以煤矸石為例，需先燃燒去除碳質(zhì)，再與鹽酸反應(yīng)生成結(jié)晶氯化鋁，經(jīng)熱解和熟化得到堿式氯化鋁。

　　優(yōu)勢(shì)：原料易得，成本低；劣勢(shì)：需控制鐵等雜質(zhì)含量。

　　堿法工藝：

　　流程：原料與碳酸鈉/氫氧化鈉燒結(jié)→制得鋁酸鈉→分解為凝膠氫氧化鋁→酸溶→聚合。

　　特點(diǎn)：流程長(zhǎng)，設(shè)備復(fù)雜，成本高，多用于氧化鋁廠配套生產(chǎn)。

　　2.其他含鋁原料工藝

　　適用原料：金屬鋁、廢鋁屑、鋁灰、氫氧化鋁、三氯化鋁等。

　　典型工藝：

　　鋁灰酸溶一步法（國(guó)內(nèi)最廣）：

　　流程：鋁灰篩分水洗→與鹽酸按比例反應(yīng)→溶出、水解、聚合→熟化→過(guò)濾→濃縮→干燥。

　　特點(diǎn)：

　　鋁與鹽酸反應(yīng)放熱，可自熱進(jìn)行，降低能耗。

　　需控制鹽酸濃度、投料順序和速度，避免氯化氫揮發(fā)。

　　產(chǎn)品鹽基度和氧化鋁含量較高，但雜質(zhì)（如重金屬）需嚴(yán)格處理。

　　設(shè)備：耐酸反應(yīng)池（防腐處理）、過(guò)濾裝置、沉淀池、干燥設(shè)備。

　　三氯化鋁熱解法：

　　流程：三氯化鋁加熱分解→生成氯化氫和水→聚合為粉狀熟料→加水?dāng)嚢琛稍铩?/p>

　　特點(diǎn)：流程短，但需控制熱解溫度和進(jìn)料速度。

　　氫氧化鋁加壓溶出法：

　　流程：氫氧化鋁與鹽酸在高壓釜中反應(yīng)→生成堿式鋁鹽→脫水聚合→干燥。

　　特點(diǎn)：需加壓設(shè)備，鋁溶出率高，產(chǎn)品純度高。

　　二、典型工藝流程詳解（以鋁灰酸溶一步法為例）

　　1.原料預(yù)處理

　　鋁灰管理：分類保管，避免混雜；使用前篩分去除雜物，水洗去除可溶性鹽類（如氯化鈉）。

　　鹽酸配置：按反應(yīng)比例稀釋至適當(dāng)濃度（如20%-30%）。

　　2.反應(yīng)階段

　　投料：將鹽酸和鋁灰按比例投入反應(yīng)池（總體積不超過(guò)池容50%）。

　　反應(yīng)過(guò)程：

　　溶出：鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，放熱使溫度升高。

　　水解：pH升高，配位水分解生成鹽酸，促進(jìn)鋁溶出。

　　聚合：pH>4時(shí)，相鄰OH?橋連聚合，形成多核絡(luò)合物。

　　控制要點(diǎn)：

　　鹽酸濃度和投料速度影響反應(yīng)熱和產(chǎn)品鹽基度。

　　攪拌避免鋁灰結(jié)塊，補(bǔ)充水分防止反應(yīng)過(guò)激。

　　3.后處理階段

　　粗濾與沉淀：反應(yīng)液經(jīng)石英砂或?yàn)V網(wǎng)過(guò)濾，去除殘?jiān)?；沉?-3天，進(jìn)一步去除雜質(zhì)。

　　鹽基度調(diào)整：加入堿性物質(zhì)（如氫氧化鈉）調(diào)整鹽基度至合格范圍。

　　干燥與粉碎：液體產(chǎn)品經(jīng)噴霧干燥或滾筒干燥得固體；粉碎過(guò)篩后包裝。

　　三、工藝選擇與優(yōu)化

　　原料適應(yīng)性：

　　含鋁礦物（如煤矸石）適合酸法工藝，成本低但需除雜。

　　金屬鋁/鋁灰適合酸溶一步法，流程簡(jiǎn)單但需防爆。

　　產(chǎn)品質(zhì)量控制：

　　鹽基度：影響混凝效果，需控制在40%-80%。

　　氧化鋁含量：越高則凈水效果越好。

　　雜質(zhì)（如重金屬）：需通過(guò)水洗、沉淀或加入硫化鈉去除。

　　設(shè)備選型：

　　耐酸反應(yīng)池（防腐處理）、耐腐蝕泵、過(guò)濾裝置、干燥設(shè)備。

　　自動(dòng)化控制可提高生產(chǎn)穩(wěn)定性和效率。

　　環(huán)保與安全：

　　反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫氣體需吸收處理。

　　防爆措施：通風(fēng)良好，禁用明火，電氣設(shè)備防爆。