结晶氯化铝清洁生产工艺的研究

范文一：结晶氯化铝清洁生产工艺的研究

结晶氯化铝清洁生产工艺的研究

<净水技术}58(1996)4 结晶氯化铝清洁生产工艺的研究

李彦生付晚涛

一,

(大连铁道学院应用化学系)

.摘要本文以搬烧铝钒土和工业盐酸为原料,采用三相共存的沸腾床浸出方法制取结晶氯化铝.单组分拘特衡算表明该I艺与传统的茬出过程相比具有操作费用低,环境污染轻的特点.

,差键词一兰竺当.兰壁氯化铝.一

1.浸出原理及现状

经过锻烧的铝钒土粉与盐酸反应其中具有活性的氧化铝生成氯化铝的水台物转入溶液中,同时放出大茁的热,其反应式如下: AbO】+6HCI+3IIO2A-cl1-6HO+q(】) 反应混合物经自然沉酶实现固液分离,上清液蒸发浓缩即得结晶氮化铝

结晶氯化铝在工业水处理及膛化剂制备等行业具有广泛用途

浸出反应在液固面上发生.反应速度的故学表达式为;

V一c?

式中:K一化学反应速度常数crn/s K扩散速度常数cm/s

A一反应表面识cm

c一溶液中盐酸浓度mol/cm 扩散速度常数和化学反应速度常数均随温度升高而增大,坦盐酸的挥发性使实际的反应温度(常压下)需控制在100一l10C.适宜的盐酸浓度为20.这佯使蒸发浓缩成为结晶氯化铝生产操作费用最高,也是最耗时的单元操作.

2.流化浸取方法与原料

2.1实验装置

实验装置由下至上依次是升降架,电热套,烧瓶,提取器(内含烧结滤板)和冷凝管圈l实验装置示意囝

】电热襄

2三日墁瓶

3.浓端渍碍出管

(拄压I1)

jig-琅

6哮难f}

7饶坫滤啦

8.溢l壁计

2.2原料要求

簸烧铝钒土:氧化铝含量是35

工业盐酸:浓度为31%

2.3实验步骤

把一定量(G)的铝钒土装入提取器中,并一

起准确称重(G).将计量的工业盐酸倾人烧瓶中,接好冷凝管并通上冷却水后.启动电

热套加热烧瓶使盐酸汽化通过滤板逐渐进入提取器,与回流的液相及钒土颗粒形成三相流化态浸出体系.一定时间后(烧瓶基本蒸干)停止加热.烧瓶内形成真空,提取器内的混合物处于真空过滤状态过滤结束后拆下提取器于

6结晶最化铝清洁生产工艺的研竞

真空烘硝rZ,0C内干燥,弥量(G),接下式甘算钒土的浸出率X.

x一×】00(3)

3实验结果

3.】投料比与浸出率

接化学反应方程式(1).铝钒土(35)与工业盐酸(3】)的理论比(重量)约为2:5. 表】是两种不同投料比的情况下测得的钒土浸出率.

表】般耕比与浸出血的关未

挫辩比l出草1lll热时mln

sJ232

4:5I11u

3:重复浸出工艺及结果

按{:5投料,完成第一次出提取器干

鼹秣量后.重新安装(不补加任何原料)再进行旃二次浸出,结果列入表2中.

表2重复浸出操作实验结果

授出瓒数性;球加热时间mln

】一2l93

第二次浸出结束后,烧瓶冷却即青结晶体生成.

4.讨论

4.1流化态的形成使固体颗粒与盐酸强烈混台,扩散速度常数K增加,三相共存可使浸出反应在沸点温度下进行,反应速度常数K 达到常压下的最大值.而且各处温度均匀. 4.2盐酸是逐渐进人提取器的.使瞬时反应的绝对量及释放热得到控制,围此可以直接选用工业盐酸作反应原料.以目的产品(结晶氯化铝AIC1;?6H:O)为基准进行单组分 (HCI)的物料衡算(理论)结果表明:批量浸出方法制取1吨结晶氯化铝将有】036kg水作为稀释剂参于全过程的循环.而直接使用工业盐酸的流化态浸出工艺则无此必要,能节省可观的操作费用.井降低由此而产生的循环污染和物料挥发损失.

4.3重复浸出的实验结果表明,本工艺过程可以完全省去蒸发浓缩撵作,直接制取结晶氯化铝.甚至具有一定盐基度的聚合氯化铝净水剂产品.并可提高钒土的浸出率及毓化氢的利用率.

j.结柬语

汽化态浸出装矬是在脂肪提取器的基础上设计的,它槊浸出,蒸浓,固浓分离于一体. 与传统的批世浸出方法相比,霞出条件进一步改善.能耗和环境污染降低,隧节省可观nj操作费用.可谓清洁的生产工艺.

参考文献

】方宏庄胜瞎法从柑堞藏中制取聚台辑化铬的研宽环境工程:990(6)8

2李新益等馍矸石焙烧制备结品氰化错钾探全国环境像护综合利用技术学台矸~寸台沦文

环境抖学出版社】994

(上接第45页)

由表1可见,机械搅拌斜管澄清池对原水的水温,浊度适应能力较强,出水浊度变化较小,第二反应室泥水的5分钟沉降比在15 ,20时,出水浊度较低,永处理效果良好.另外.由表1可见,由于排泥时间控制长短不一 (采标明),第二反应室泥水的5分钟沉降比数值有时有较大波动.但随恰当的排泥而恢复较迅速+能确保顺利,合格地出水.

范文二：结晶氯化铝

结晶氯化铝

铸造中可以代替氯化铵用于熔模铸造型壳硬化剂，具有质量稳定、型壳强度高、使用调整方便和改善工人操作条件、综合经济效益好等优点。

行业标准: HG/T 3251-2002

精密铸造硬化剂结晶氯化铝质量指标:

我国的精密铸造生产目前大部分采用水玻璃为粘结剂。通常应用氯化铵、氯化镁和氯化铝作为硬化剂，但在使用过程中，氯化铵因有氨气放出，严重恶化劳动条件;氯化镁由于溶液的粘滞性大而影响硬化及干燥速度。而且杂质含量大易引起型壳分层、起皮、夹砂等缺陷。因此氯化铵、氯化镁作为硬化剂不适应熔模铸造的发展，各厂家均相继采用了结晶氯化铝替代氯化铵、氯化镁用作硬化剂。

结晶氯化铝制壳工艺参数:

新配制硬化液每100千克水中约加氯化铝50千克，控制浓度为33%。为了避免局部浓度过高而影响溶解速度，溶解时应不时搅动溶液，使之充分溶解、均匀混合。氯化铝硬化液在使用过程中含量会逐渐减少，而碱化度和PH值则有所增大，粘度增加，这时需要加入适量的结晶氯化铝来调整硬化液三氧化二铝的含量，当PH值大于1.7时适当加一些工业盐酸。

结晶氯化铝优点:

一、型壳常温和高温强度高，壳型尺寸稳定性好，铸件成品率高。

二、在硬化过程中不产生有害气体，不易腐蚀设备，改善了劳动条件。

三、制成型壳不仅强度高，杜绝漏钢跑火现像，撒砂层数少，壳层薄、增加了透气性，降低了气孔的产生。

四、在使用过程中因消耗量降低而大大节约了成本且硬化工艺容易控制，有利于降低铸件废品率，增加经济效率。

海安县宏大发展有限公司

2010年5月30日

范文三：聚合氯化铝生产工艺

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聚合氯化铝的生产工艺

一、原料

生产聚合氯化铝的原料主要有两大类:一类是含铝矿物，包括铝土矿(三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石)、粘土、高岭土、明矾石等;另一类是其它含铝原料，包括金属铝、废铝屑、灰铝、氢氧化铝、三氯化铝、煤矸石、粉煤灰等。只有以铝锭、铝屑、氢氧化铝为原料和以硫酸铝，二氯化铝为原料才能生产出较纯的聚合氯化铝产品。

我国生产聚合氯化铝所采用原料主要为因地制宜地开发利用自身的矿物资源。我国聚合氯化铝生产的起步源于以铝灰作原料。由于铝灰原料成本低廉，生产工艺简练，其生产工艺七十年代在我国迅速普及。但铝灰生产的聚合氯化铝产品杂质较多，八十年代后已不再用于自来水的净化。八十年代初，聚合氯化铝的生产原料主要采用粘土矿、高岭土矿和铝土矿生产出的聚合氯化铝产品，除铁以外，其它的指标可达到国外先进水平。但由于渣量较大，外观较差，加上我国铝业的迅速发展，九十年代初，我国聚合氯化铝生产所用原料已逐步转向氢氧化铝。此外，也有部分生产厂使用氯化铝和金属铝等为原料。由于国内合成盐酸含铁量高于日本等国，所以生产出的聚合氯化铝外观色泽偏黄。二、生产工艺

聚合氯化铝的制法很多，按生产工艺可分为酸法、减法、中和法、热解法、加压反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。固体聚合氯化铝是将液体聚合氯化铝用喷雾干燥或滚筒干燥得到的，喷雾干燥是比较理想的干燥方式，适于大规模生产，而生产规模较小的生产企业采用滚筒干燥也是可行的。目前我国生产聚合氯化铝的方法主要有金属铝(包括铝灰、铅渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化铝法等。

1(金属铝法

所用原料主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法三种。目前，我国以金属铝为原料生产聚合氯化铝的厂家大多采用酸法生产。

(1)酸法

酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的优点，但溶液中的杂质含量偏高，尤其是重金属元素含量通常容易超标，产品质量不稳定，设备腐蚀严重。

(2)碱法

碱法生产工艺则难度较高，设备投资较大，由于用碱量大，还要大量盐酸中和至pH= 4-5，成本较高，其应用受到一定限制。

(3)中和法

中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。中和法的关键在于合成聚合氯化铝时，铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制，使盐基度达到标准要求。盐基度是否合格，是决定产品质量的一个重要指标。而且在合成时必须进行剧烈地搅拌。

以铝灰为原料生产聚合氯化铝的几种方法的主要技术经济指标如表1所示。

2(氢氧化铝法

所用原料主要是拜尔法炼铝过程中的活性氢氧化铝。生产中采用过量的活性氢氧化铝和盐酸，在较高温度(50-180?)和压力(0(5MPa)下反应制得盐基度为41.6-48.6,的液体聚合氯化铝产品，然后经浓缩、烘干即得固体聚合氯化铝产品。

此法生产工艺过程较简单，反应条件也较苛刻，对设备要求较高，腐蚀性强，一般市售搪玻璃反应釜都难以适应，生产中要确保产品质量颇为不易。

以氢氧化铝为原料生产PAG产品的主要技术指标如表2。

3(三氧化二铝法

主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此工艺的第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热

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解法或中和法得到聚合氯化铝

以铝矾土为原料生产聚合氯化铝的主要技术经济指标如表3所示。

利用高岭土生产聚合氯化铝的工艺流程大致分为3步;精矿焙烧活化、酸浸、酸浸液调整盐基度生成聚合

氯化铝溶液。

利用高岭土生产聚合氯化铝，不仅可以产生很好的社会效益和环境效益，而且也有很好的经济效益。以lt

精矿计，可生产1(8t液体聚合氯化铝净水剂。

4?结晶氯化铝

以结晶氯化铝生产聚合氯化铝一般采用沸腾热解法工艺。该法生产能力大。

结晶氯化铝经过一定温度加热后，便分解出一定量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物，即是聚合氯化

铝单体(又称熟料)。

将熟料加一定量的水搅拌，则在较短时间内固化形成树脂状产物，即为聚合氯化铝。沸腾热解法生产聚合

氯化铝流程简单、操作方便，但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限，生产成本相对较高，限制了聚合

氯化铝的生产。

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范文四：聚合氯化铝生产工艺

生产工艺

多年来,我国也结合自己的条件,陆续开展了多种原料和工艺的制备方法和技术,建立了独具特色的工艺路线和生产体系,基本满足了全国用水和废水处理的发展需求。

(1)酸法

(2)碱法

碱法生产工艺则难度较高，设备投资较大，由于用碱量大，还要大量盐酸中和至pH=4-5，成本较高，其应用受到一定限制。

(3)中和法

中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。中和法的关键在于合成聚合氯化铝时，铝酸钠和三氯化铝溶液之间的配比必须严格控制，使盐基度达到标准要求。盐基度是否合格，是决定产品质量的一个重要指标。而且在合成时必须进行剧烈地搅拌。 2(氢氧化铝法

所用原料主要是拜尔法炼铝过程中的活性氢氧化铝。生产中采用过量的活性氢氧化铝和盐酸，在较高温度(50-180?)和压力(0(5MPa)下反应制得盐基度为41.6-48.6,的液体聚合氯化铝产品，然后经浓缩、烘干即得固体聚合氯化铝产品。此法生产工艺过程较简单，反应条件也较苛刻，对设备要求较高，腐蚀性强，一般市售搪玻璃反应釜都难以适应，生产中要确保产品质量颇为不易。

3(三氧化二铝法

主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此工艺的第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝。

利用高岭土生产聚合氯化铝的工艺流程大致分为3步;精矿焙烧活化、酸浸、酸浸液调整盐基度生成聚合氯化铝溶液。利用高岭土生产聚合氯化铝，不仅可以产生很好的社会效益和环境效益，而且也有很好的经济效益。以lt精矿计，可生产1.8t液体聚合氯化铝净水剂。

4.结晶氯化铝

以结晶氯化铝生产聚合氯化铝一般采用沸腾热解法工艺。该法生产能力大。结晶氯化铝经过一定温度加热后，便分解出一定量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物，即是聚合氯化铝单体(又称熟料)。将熟料加一定量的水搅拌，则在较短时间内固化形成树脂状产物，即为聚合氯化铝。沸腾热解法生产聚合氯化铝流程简单、操作方便，但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限，生产成本相对较高，限制了聚合氯化铝的生产。

范文五：聚合氯化铝生产工艺

聚合氯化铝的生产工艺

一、原料

由于国内合成盐酸含铁量高于日本等国，所以生产出的聚合氯化铝外观色泽偏黄。

二、生产工艺

聚合氯化铝的制法很多，按生产工艺可分为酸法、减法、中和法、热解法、加压反应法、混凝胶法、电渗析法、电解法等。固体聚合氯化铝是将液体聚合氯化铝用喷雾干燥或滚筒干燥得到的，喷雾干燥是比较理想的干燥方式，适于大规模生产，而生产规模较小的生产企业采用滚筒干燥也是可行的。

目前我国生产聚合氯化铝的方法主要有金属铝(包括铝灰、铅渣)法、活性氢氧化铝法、三氧化二铝(包括铝矾土、煤矸石等)法、结晶氯化铝法等。

1(金属铝法

所用原料主要是铝加工的下脚料铝屑、铝灰和铝渣等。在工艺上可分为酸法、碱法、中和法三种。

目前，我国以金属铝为原料生产聚合氯化铝的厂家大多采用酸法生产。

(1)酸法

酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的优点，但溶液中的杂质含量偏高，尤其是重金属元素含量通常容易超标，产品质量不稳定，设备腐蚀严重。 (2)碱法

碱法生产工艺则难度较高，设备投资较大，由于用碱量大，还要大量盐酸中和至pH= 4-5，成本较高，其应用受到一定限制。

(3)中和法

以铝灰为原料生产聚合氯化铝的几种方法的主要技术经济指标如表1所示。

2(氢氧化铝法

以氢氧化铝为原料生产PAG产品的主要技术指标如表2。 3(三氧化二铝法

主要原料为三水铝石、铝钒土、高岭土、煤矸石等。此工艺的第一步是得到结晶氯化铝，第二步是通过热解法或中和法得到聚合氯化铝

以铝矾土为原料生产聚合氯化铝的主要技术经济指标如表3所示。

利用高岭土生产聚合氯化铝的工艺流程大致分为3步;精矿焙烧活化、酸浸、酸浸液调整盐基度生成聚合氯化铝溶液。利用高岭土生产聚合氯化铝，不仅可以产生很好的社会效益和环境效益，而且也有很好的经济效益。以lt精矿计，可生

8t液体聚合氯化铝净水剂。产1(

4?结晶氯化铝

以结晶氯化铝生产聚合氯化铝一般采用沸腾热解法工艺。该法生产能力大。

结晶氯化铝经过一定温度加热后，便分解出一定量的氯化氢气体和水分而变成粉末状产物，即是聚合氯化铝单体(又称熟料)。

将熟料加一定量的水搅拌，则在较短时间内固化形成树脂状产物，即为聚合氯化铝。沸腾热解法生产聚合氯化铝流程简单、操作方便，但由于生产中使用的结晶氯化铝来源所限，生产成本相对较高，限制了聚合氯化铝的生产。

一、聚合氯化铝是一种新型高效无机高分子絮凝剂，是铝离子水解羟基架桥聚合反应中间产物，是介于AICI和AI(OH)之间物质，分子中以33

铝离子为中心，所带的羟基数量不等。化学通式【AI(OH)CI】，2n6―nm本公司生产固、液两大类聚合氯化铝系列产品，固体产品呈黄色、橙黄色粉末状，易潮解，液体产品呈淡黄色、黄色或无色透明状。

聚合氯化铝具有混凝性能较好、生成的矾花颗粒大，沉降快、投药量少、效率高、适用范围广等特点，主要用于城市生活饮用水、各种工业废水。本品还能用于去除水中所含的铁、锰、铬、铅等重金属以及氟化物和水中含油，故用于处理印染、造纸、油田污水、城市污水以及污泥脱水处理过程。从聚合氯化铝的铝分子结构看，带有正电荷，对水中的悬浮物有很强的吸附性，具有去污力强、除油、除浊综合效能高、成本低廉、还应用于铸造、医药、制革等领域。

聚合氯化铝是被广泛应用的水处理剂，对浊度、碱度有机物含量的变化适用性强，适用pH范围广泛，不易产生造色等副作用，有利于操作管理，净化后水的色度、铁、锰等重金属含量低，对设备腐蚀性作用小，对高氟水降氟、造纸废水、印染废水具有特殊作用。 ,、我公司生产的(固体)聚合氯化铝各项指标均达到水处理剂聚合氯化铝国家标准GB15892—2003，只要指标见下表:

项目指标?(饮用水) 指标?(非饮用水)

28.0---30.0 28.0 氧化铝含量，%，?

40.0—90.0 40.0—90.0 盐基度，%

3.5—5.0 3.5—5.0 pH值(1%水溶液)

0.2 0.3 水不溶物含量，%?

,、我公司生产的(液体)聚合氯化铝各项指标均达到水处理剂聚合氯化铝国家标准GB15892—2003，主要指标见下表:

项目指标?(饮用水) 指标?(非饮用水)

1.15 1.15 о密度8/cm(20C)， ?

10.0 10.0 氧化铝含量，%，?

40.0—85.0 40.0—90.0 盐基度，%

3.5—5.0 3.5—5.0 pH值(1%水溶液)

0.2 0.3 水不溶物含量，%，?

聚合氯化铝固体产品一般配制成5—8%溶液，液体产品应根据实际含量加5—10倍水稀释，含量为2%的溶液，处理各种污水，或根据自身的储存能力和所处理水质状况确定最佳配药浓度和最佳投药加药剂量。

聚合氯化铝固体产品采用双层包装，内包装采用聚乙烯薄膜袋，外包装采用聚丙烯塑料编织袋，每袋净重25Kg，液体产品包装以槽车运输，送货上门，也可以根据客户要求进行包装。固体产品运输时，应注意小心搬运，以防止包装破漏，并注意防潮防水。固、液产品化学性能稳定，可长期存放(保质期一年)效能不变。固、液产品均显弱酸性，注意劳动保护用品的穿戴，储存时不能与不同牌号水处理剂混藏混运，不得与有毒和易腐蚀的物品混放。

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