[发明专利]一种聚氯化铝的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯化铝的生产方法。

背景技术

随着工业生产的快速发展，水资源的污染不断加剧，导致人们饮用水资源的日益紧张，水中污染物质的种类很多，且水中含有大量有毒有害物质，它们被土壤、动植物吸收，或直接通过饮用水进入人体，对人类造成长期伤害，因此如何净化水资源成为十分迫切的问题。

聚氯化铝是一种高效无机高分子混凝剂，具有高效、低耗、价廉、方便等优点，它的净水效果远远超过三氯化铁、硫酸铝等其它净水剂。现有技术中，聚氯化铝的制造通常包括如下方法：金属铝直接溶解法；以结晶氢氧化铝为原料的制造方法；以硫酸铝为原料的制造方法；以氧化铝为原料的制造方法；以粘土矿、铝土矿为原料的制造方法。这些制造方法普遍具有如下三个缺点：一是所用原料为常规化工原料，导致其制造成本相对较高；二是其盐基度相对较低，直接导致了产品的聚合度、分子电荷量、混凝能力、贮存稳定性、pH值和氧化铝含量等产品质量指标较差；三是水不溶物含量相对较高，导致其应用受到很大的限制。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中聚氯化铝生产时原料成本较高、盐基度较低及水不溶物含量较高的缺点，提供一种聚氯化铝的生产方法，可大为降低其生产的原料成本，提高产品的盐基度并降低水不溶物含量。

本发明采用如下的技术方案：

一种聚氯化铝的生产方法，包括如下步骤：

步骤一，在带有搅拌装置的耐酸、蒸汽加热反应容器内，开动搅拌，加入水和盐酸，配制体积浓度为20-25％的盐酸溶液，在常压条件下升温至60-80℃，开始投加含铝废渣，持续升温，含铝废渣投加完毕后，料液体系温度控制在90-120℃，在常压下反应3-5h；

步骤二，将反应完成后的料液过滤，去除废渣杂质，取母液进入带有搅拌装置的耐酸、蒸汽加热反应容器内，开动搅拌，补充适量水，开始投加铝酸钙粉，投料完毕后用水调节料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效剂，加热控制温度在90-120℃，在常压下反应3-5h，得成品液体聚氯化铝。

所述步骤二中得到的液体聚氯化铝通过滚筒或喷雾干燥工艺得到固体聚氯化铝。

所述盐酸、含铝废渣、铝酸钙粉和增效剂的重量配比如下：盐酸150-200份，含铝废渣100-150份，铝酸钙粉20-50份，增效剂3-5份。

所述含铝废渣为铝锭、铝带表面酸洗废液中和处理后的含铝废渣。

所述盐酸为工业盐酸；所述增效剂为氧化钙或氢氧化钙，在投料时配制成质量浓度为20-40％的乳液。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一，本发明采用铝锭、铝带表面酸洗废液中和处理后的含铝废渣作为原料，不但使得聚氯化铝的制造成本降低，也可将含铝废渣回收利用，符合节能减排的环保理念；

二，在步骤二中投加增效剂可使料液酸性降低，加羟基侨联提高产品盐基度，从而使与产品盐基度相关的聚合度、分子电荷量、混凝能力、贮存稳定性、pH值和氧化铝含量等产品质量指标提高层级；

三，本发明制得的产品水不溶物含量较低，使得产品的应用范围更为广阔。

具体实施方式

本发明的一种聚氯化铝的生产方法，包括如下步骤：

在带有搅拌装置的耐酸、蒸汽加热反应容器内，开动搅拌，加入水和盐酸，配制体积浓度为22％的盐酸溶液，在常压条件下升温至65℃，开始投加含铝废渣，持续升温，含铝废渣投加完毕后，料液体系温度控制在95℃，在常压下反应4h；将反应完成后的料液过滤，去除废渣杂质，取母液进入带有搅拌装置的耐酸、蒸汽加热反应容器内，开动搅拌，补充适量水，开始投加铝酸钙粉，投料完毕后用水调节料液密度≥1.20g/ml，然后投加增效剂，加热控制温度在95℃，在常压下反应4h，得成品液体聚氯化铝；将得到的液体聚氯化铝通过泵进入液料高位槽，高位槽液体产品缓慢进入滚筒干燥料槽，通过滚筒干燥器生产固体聚氯化铝产品。

其中，盐酸可采用总酸度为31％的工业盐酸；含铝废渣中氧化铝含量为15-20％，水份含量80％左右，杂质＜5％；铝酸钙粉中酸容铝含量50％，氧化钙含量28-31％。

将本发明制得的聚氯化铝产品与某采用常规材料生产的产品及GB15892-2003的质量指标对比如下表：

由上表可以看出，本发明制得的聚氯化铝其氧化铝含量、盐基度、水不溶物含量均优于常规原材料生产的产品，且本发明的制造成本降低，也可将含铝废渣回收利用，符合节能减排的环保理念。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。