聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)

一、生產(chǎn)原料

生產(chǎn)工業(yè)用聚合氯化鋁PAC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； 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。其中，只有以鋁錠、鋁屑、氫氧化鋁為原料和以硫酸鋁，二氧化鋁為原料才能生產(chǎn)出較純的聚合氯化鋁產(chǎn)品。

二、生產(chǎn)設(shè)備

聚合氯化鋁成套設(shè)備一般是指噴霧干燥設(shè)備。聚合氯化鋁生產(chǎn)線 的主要設(shè)備有：反應(yīng)釜 、鹽酸吸收塔、板框過濾機(jī)、干燥設(shè)備（新型壓力式噴霧干燥）、尾氣吸收塔。當(dāng)然還有泵若干，管道若干，還有一些必須的反應(yīng)池 ，沉淀池等。整條生產(chǎn)線中 干燥設(shè)備 大約能占總投資的 50%， 干燥設(shè)備的選擇直接影響生產(chǎn)成本、聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、維護(hù)周期、占地面積等等。

三、生產(chǎn)技術(shù)

我國生產(chǎn)技術(shù)主要分為金屬鋁（包括鋁灰、鋁渣）法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁（包括鋁礬土、煤矸石等）法、結(jié)晶氯化鋁法等。

1．金屬鋁法

所用原料主要是鋁加工的下腳料鋁屑、鋁灰和鋁渣等，在工藝上可分為酸法、堿法、中和法三種。目前，我國以金屬鋁為原料生產(chǎn)聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)的廠家大多采用酸法生產(chǎn)。

(1)酸法

酸法具有反應(yīng)速度快、設(shè)備投資少、生產(chǎn)技術(shù)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，但溶液中的雜質(zhì)含量偏高，尤其是重金屬元素含量通常容易超標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。  

(2)堿法

用堿法生產(chǎn)聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)則難度較高，設(shè)備投資較大，由于用堿量大，還要大量鹽酸中和至pH=4-5，成本較高，其應(yīng)用受到一定限制。

(3)中和法

中和法的特點(diǎn)是綜合了酸法和堿法兩者的優(yōu)點(diǎn)。中和法的關(guān)鍵在于合成聚合氯化鋁時，鋁酸鈉和三氯化鋁溶液之間的配比必須嚴(yán)格控制，使鹽基度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，鹽基度是否合格，是決定工業(yè)用聚合氯化鋁PAC產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，而且在合成時必須進(jìn)行劇烈地攪拌。

2.氫氧化鋁法

所用原料主要是煉鋁過程中的活性氫氧化鋁。該生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)中采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(yīng)制得鹽基度為41.6-48.6％的液體聚合氯化鋁產(chǎn)品，然后經(jīng)濃縮、烘干即得固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。

此法生產(chǎn)聚合氯化鋁技術(shù)過程較簡單，反應(yīng)條件也較苛刻，對設(shè)備要求較高，腐蝕性強(qiáng)，生產(chǎn)中要確保產(chǎn)品質(zhì)量頗為不易。

3．三氧化二鋁法

主要原料為三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。此生產(chǎn)技術(shù)的第一步是得到結(jié)晶氯化鋁，第二步是通過熱解法或中和法得到聚合氯化鋁，利用高嶺土生產(chǎn)聚合氯化鋁的工藝流程大致分為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。

利用高嶺土生產(chǎn)工業(yè)用聚合氯化鋁，不僅可以產(chǎn)生較好的社會效益和環(huán)境效益，而且也有較好的經(jīng)濟(jì)效益。以l噸精礦計，可生產(chǎn)1．8噸液體工業(yè)用聚合氯化鋁凈水劑。此聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)相對合理。

4、結(jié)晶氯化鋁法

以結(jié)晶氯化鋁生產(chǎn)工業(yè)用聚合氯化鋁一般采用沸騰熱解法工藝。該生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)能力大。結(jié)晶氯化鋁經(jīng)過一定溫度加熱后，便分解出一定量的氯化氫氣體和水分而變成粉末狀產(chǎn)物，即是聚合氯化鋁單體(又稱熟料)將熟料加一定量的水?dāng)嚢�，則在較短時間內(nèi)固化形成樹脂狀產(chǎn)物，即為工業(yè)用聚合氯化鋁的生產(chǎn)技術(shù)。

沸騰熱解法生產(chǎn)聚合氯化鋁流程簡單、操作方便，但由于生產(chǎn)中使用的結(jié)晶氯化鋁來源所限，生產(chǎn)成本相對較高，限制了工業(yè)用聚合氯化鋁的產(chǎn)量。