煤矸石生产高效聚合氯化铝的原理及工艺

所属栏目:聚合氯化铝常见问题   发布时间:2021-01-11   浏览次数:  次   文章来源:https://www.pac315.com

  聚合氯化铝的制备方法有很多,可以分为热解、酸溶、电解、电渗析等。本文介绍的煤矸石制备高效聚合氯化铝的方法是酸溶法之一。
 
高效聚合氯化铝,聚合氯化铝铁
 
  整个原理和工艺流程可分为粉碎、焙烧、连续酸溶、浓缩结晶、沸腾分解和配水聚合五个过程。原理和工艺流程如图1所示。
 
高效聚合氯化铝,聚合氯化铝铁
 
  1.粉碎和烘烤
 
  粗碎煤矸石在焙烧过程中,随着温度的升高,高岭石变成无定形或半结晶状态,温度进一步升高,使高岭石逐渐转化为-Al2O3和二氧化硅,其化学反应式如下:
 
  Al2O3·2SiO2·2H2O→(550-700℃)Al2O3·2SiO2+2H2O
 
  Al2O3·2SiO2→(700-800℃)γ-Al2O3+2SiO2↓
 
  在这个过程中,温度不能太高。当温度超过850时,-Al2O3逐渐转化为-Al2O3,使反应失活。溶出率较高的煤矸石中Al2O3的焙烧温度一般控制在600-800之间。
 
  2.连续酸溶解
 
  焙烧后的煤矸石应为60目左右的细粉,这样氧化铝的溶出率更高,更经济,然后继续酸溶。
 
  工艺条件如下:
 
  (1)恒沸点附近浓度为20%的盐酸溶液较好,此时氧化铝的溶解速率较高,但结晶三氯化铝中间产物的形成程度较高。为了降低结晶三氯化铝中间产物的形成程度,可以适当提高盐酸的浓度。当盐酸浓度增加到0.8M以上时,结晶三氯化铝中间产物的形成程度迅速降低,但氧化铝的溶解速率增加不多。
 
  (2)溶酸设备采用四釜式,蒸汽直接加热,在常压、100-110的条件下,连续溶酸,用压缩空气搅拌。
 
  (3)溶解液通过混凝沉淀分离。从反应釜中不断流出的溶解液进入沉淀池,沉淀池满后,加入混凝剂聚丙烯酰胺或动物胶进行混合,静置4h,清液转移至储罐中,沉淀物即可排出。
 
  3.浓缩结晶
 
  连续酸溶过程得到的酸溶母液以负压状态进入搪瓷釜,然后用蒸汽加热实现浓缩。当蒸馏液占母液体积的45-50%时,停止加热浓缩,浓缩周期为10h。然后,在排放物被冷却并被保留槽过滤后,可以获得结晶氯化铝。蒸发的水蒸气和部分盐酸气体吸收后可循环使用。
 
  4.沸腾热解
 
  用热网将浓缩结晶后的三氯化铝加热至170-180,并进行热分解,使产品的碱化度控制在70-75%。热分解后的氯化氢气体在吸收塔中循环吸收,制得稀盐酸,可在连续酸溶过程中重复使用。每1t结晶三氯化铝可分解出300kg氯化氢气体,经济效益明显。
 
  5.配水聚合
 
  将沸腾热解过程得到的三氯化铝溶解并与水混合,搅拌,使产物由稀变稠至一定浓度,倒出容器,干燥并裂解,得到固体高效聚合氯化铝混凝剂。
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