CN108190933A - 一种高效聚氯化铝及其制备工艺 - Google Patents

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    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56—Chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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Abstract

本发明公开了一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，首先对原料进行加温加压反应，加入适量铝屑和铝酸钠调节盐基度，然后对反应后的溶液进行压滤，压滤所得的滤渣回用，滤液进行熟化后处理，从而得到液体PAC，将所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。本发明的工艺流程按照绿色化学原则，原材料全部转化为产物聚氯化铝，整个工艺中没有产生无用的废料和相应的原材料浪费，环保无污染，符合绿色化学的发展理念。

Description

一种高效聚氯化铝及其制备工艺
技术领域
本发明涉及聚氯化铝的制备技术领域，尤其是一种高效聚氯化铝及其制备工艺。
背景技术
聚氯化铝，俗称聚合氯化铝，简称聚铝，英文名字为PAC，是一种无机高分子混凝剂。聚氯化铝通常也称作净水剂或混凝剂，是一种多羟基的阳离子型无机高分子絮凝剂，固体产品外观为红褐色、黄色或白色固体粉末，且易溶于水，有较强的架桥吸附性，在水解过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理变化，从而达到净化的目的。其中，喷雾干燥型聚氯化铝近年来得到迅速发展，喷雾干燥聚氯化铝具有高稳定性、适应水域广，水解速度快，吸收强，絮凝形成快而大，低浑浊度和超强的脱水性，相对于同样的水质，喷雾干燥产品相对其他产品的投放量小，尤其对于高污染水质，喷雾干燥产品需要量只需要滚筒干燥产品用量的一半即可，不仅可减少工作强度，而且降低客户的成本，此外喷雾干燥中产品投放过多不会造成污染，可以避免意外事故，保证了引用水质的安全。
根据生产原料的不同，PAC的生产工艺主要分为四大类：含铝矿物法、金属铝法、氯化铝法、氢氧化铝法。其中，其中氢氧化铝法也是国内外常用的方法之一，因为氢氧化铝纯度高，所制备得到的聚氯化铝的金属含量很低，对人的健康有益。然而，现有氢氧化铝加工工艺中普遍存在氢氧化铝酸溶性不好，氢氧化铝原料浪费严重，利用率不足等问题。因此，本发明提出了一种高效聚氯化铝及其制备工艺，不仅原料配置合理，工艺流程简单，而且提高了氢氧化铝在酸中的酸溶度，减少了原料的浪费，整个过程不会产生废料，符合绿色环保复合绿色化学的发展理念。
发明内容
为了克服现有技术中氢氧化铝酸溶性不好，氢氧化铝原料浪费严重，原料的利用率不足等问题，本发明提供一种高效聚氯化铝及其制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，包含如下步骤：
步骤一，在耐酸耐碱型反应釜中依次加入盐酸、高纯度氢氧化铝，所述氢氧化铝在搅拌的情况下均匀加入，然后进行加温加压反应；
步骤二，待步骤一所述的反应结束后，加入适量的铝屑和铝酸钠，保温一段时间，以调节盐基度至60～80％；
步骤三，对步骤二所得的液体进行压滤，压滤所得的滤渣铝、氢氧化铝重新投入步骤一中的耐酸耐碱型反应釜中回用，滤液待用；
步骤四，对步骤三所得滤液进行熟化离心处理，从而得到上层液体PAC，下层滤渣可投入步骤一所述的耐酸耐碱反应釜中，重新参与反应；
步骤五，将步骤四所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述耐酸耐碱型反应釜上设有加热和搅拌装置。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述步骤一所加盐酸的质量浓度为20％，其制备过程为：在搅拌的情况下，将200份质量份数为36～38％的盐酸缓慢加入适量水中，配制成质量浓度为20％的盐酸。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述氢氧化铝的纯度在95％以上。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述步骤一中氢氧化铝添加的质量份数为100～105份，盐酸添加的质量份数为700～800份。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述加温加压反应的条件为：温度50～80℃，压力为3～5个大气压，反应时间3～5h。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述压滤采用隔膜式压滤装置或板框压滤装置。
上述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，所述步骤二中的保温条件为：温度60～80℃，时间10～12h。
本发明的有益效果是，本发明提出了一种高效聚氯化铝及其制备工艺，不仅原料配置合理，工艺流程简单，工艺中的滤渣回用减少了原料的浪费，整个过程无废料产生，绿色环保，符合绿色化学的发展理念。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
【实施例1】
一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，包含如下步骤：
步骤一，在耐酸耐碱型反应釜中依次加入750份盐酸、105份纯度95％的氢氧化铝，所述氢氧化铝在搅拌的情况下均匀加入，然后进行加温加压反应；所述加温加压反应的条件为：温度50℃，压力为5个大气压，反应时间4h；
步骤二，待步骤一所述的反应结束后，加入适量的铝屑和铝酸钠，在60℃下保温12h，以调节盐基度至73％；
步骤三，对步骤二所得的液体采用板框压滤装置进行压滤，压滤所得的滤渣重新投入步骤一中的耐酸耐碱型反应釜中回用，滤液待用；
步骤四，对步骤三所得滤液进行熟化离心处理，从而得到上层液体PAC，下层滤渣可投入步骤一所述的耐酸耐碱反应釜中，重新参与反应；
步骤五，将步骤四所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。
具体的，所述耐酸耐碱型反应釜上设有加热和搅拌装置，所述步骤一所加盐酸的质量浓度为20％，其制备过程为：在搅拌的情况下，将200份质量份数为36％的盐酸缓慢加入适量水中，配制成质量浓度为20％的盐酸。
【实施例2】
一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，包含如下步骤：
步骤一，在耐酸耐碱型反应釜中依次加入760份盐酸、102份纯度98％的氢氧化铝，所述氢氧化铝在搅拌的情况下均匀加入，然后进行加温加压反应；所述加温加压反应的条件为：温度60℃，压力为3个大气压，反应时间5h；
步骤二，待步骤一所述的反应结束后，加入适量的铝屑和铝酸钠，在70℃保温11h，以调节盐基度至68％；
步骤三，对步骤二所得的液体采用隔膜式压滤装置进行压滤，压滤所得的滤渣重新投入步骤一中的耐酸耐碱型反应釜中回用，滤液待用；
步骤四，对步骤三所得滤液进行熟化离心处理，从而得到上层液体PAC，下层滤渣可投入步骤一所述的耐酸耐碱反应釜中，重新参与反应；
步骤五，将步骤四所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。
具体的，所述耐酸耐碱型反应釜上设有加热和搅拌装置，所述步骤一所加盐酸的质量浓度为20％，其制备过程为：在搅拌的情况下，将200份质量份数为38％的盐酸缓慢加入适量水中，配制成质量浓度为20％的盐酸。
【实施例3】
一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，包含如下步骤：
步骤一，在耐酸耐碱型反应釜中依次加入780份盐酸、103份纯度97％的氢氧化铝，所述氢氧化铝在搅拌的情况下均匀加入，然后进行加温加压反应；所述加温加压反应的条件为：温度80℃，压力为4个大气压，反应时间3.5h；
步骤二，待步骤一所述的反应结束后，加入适量的铝屑和铝酸钠，在80℃保温10h，以调节盐基度至62％；
步骤三，对步骤二所得的液体采用板框压滤装置进行压滤，压滤所得的滤渣重新投入步骤一中的耐酸耐碱型反应釜中回用，滤液待用；
步骤四，对步骤三所得滤液进行熟化离心处理，从而得到上层液体PAC，下层滤渣可投入步骤一所述的耐酸耐碱反应釜中，重新参与反应；
步骤五，将步骤四所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。
具体的，所述耐酸耐碱型反应釜上设有加热和搅拌装置，所述步骤一所加盐酸的质量浓度为20％，其制备过程为：在搅拌的情况下，将200份质量份数为37％的盐酸缓慢加入适量水中，配制成质量浓度为20％的盐酸。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高效聚氯化铝及其制备工艺，以氢氧化铝、盐酸为原材料，其特征在于，包含如下步骤：
步骤一，在耐酸耐碱型反应釜中依次加入盐酸、高纯度氢氧化铝，所述氢氧化铝在搅拌的情况下均匀加入，然后进行加温加压反应；
步骤二，待步骤一所述的反应结束后，加入适量的铝屑和铝酸钠，保温一段时间，以调节盐基度至60～80％；
步骤三，对步骤二所得的液体进行压滤，压滤所得的滤渣重新投入步骤一中的耐酸耐碱型反应釜中回用，滤液待用；
步骤四，对步骤三所得滤液进行熟化离心处理，从而得到上层液体PAC，下层滤渣可投入步骤一所述的耐酸耐碱反应釜中，重新参与反应；
步骤五，将步骤四所得的液体PAC经喷雾干燥得到粉末状PAC。
2.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述耐酸耐碱型反应釜上设有加热和搅拌装置。
3.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述步骤一所加盐酸的质量浓度为20％，其制备过程为：在搅拌的情况下，将200份质量份数为36～38％的盐酸缓慢加入适量水中，配制成质量浓度为20％的盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述氢氧化铝的纯度在95％以上。
5.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述步骤一中氢氧化铝添加的质量份数为100～105份，盐酸添加的质量份数为700～800份。
6.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述加温加压反应的条件为：温度50～80℃，压力为3～5个大气压，反应时间3～5h。
7.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述压滤采用隔膜式压滤装置或板框压滤装置。
8.根据权利要求1所述的一种高效聚氯化铝及其制备工艺，其特征在于，所述步骤二中保温的条件为：温度60～80℃，时间10～12h。
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