[发明专利]聚合氯化铝的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及氯化铝絮凝剂生产技术领域，特别涉及一种聚合氯化铝的制备工艺。

背景技术

聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。

现有技术中用于制备液体聚合氯化铝的原料主要有铝屑、铝灰及铝渣、氢氧化铝、氯化铝以及含铝矿物等。此外，为了提高资源的利用率以及落实绿色化学的理念，因此，现有部分氯化铝生产企业正在用BB酸生产过程中所剩下的母液来作为原料的，其主要的反应原理为：(Al³⁺+SO₄^2-+Cl^-+H²⁺)+NH3·H2O→Al(OH)₃↑+NH₄⁺+SO₂^4-+Cl^-；(1)Al(OH)3+HCl→Al_n(OH)_mCl_3n-m，(2)Al(OH)₃+(Al₃⁺+SO₂^4-+Cl^-+H⁺)→[Al₂(OH)_NCl_6-N]_M·(SO4)_x。由于该反应原理需要先通过添加氨水来中和母液中的酸性，而后向将成点取出沉淀Al(OH)₃内部加入盐酸进行聚合熟化后再制成聚合氯化铝，从而造成了盐酸使用的大量浪费，并且也会对环境造成污染，而且由于BB酸母液内还含有苯酐、苯等有机物质，所以对聚合氯化铝的最终纯度也会造成一定的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减少物料浪费及氧化铝溶出量高的聚合氯化铝的制备工艺。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚合氯化铝的制备工艺，包括以下步骤：

S1、将BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中缓慢加入双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入；

S2、称取一定质量的钙粉加入到S1中的BB酸母液中；

S3、向S2中的BB酸母液中加入适量的水，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；

S4、待S3反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃～110℃，并保温2.5h～4h，获得浅黄色絮状物；

S5、对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得成品。

S6、将液体成品聚合氯化铝依次经过三个蒸汽滚筒中，并依次用100℃～110℃，120℃～140℃，150℃～200℃三个温度对液体成品聚合氯化铝进行浓缩干燥获得固体粉末；

S7、将固体粉末经输送机送到粉碎机内粉碎加工。

由于BB酸母液中含有苯酐、苯等用于制备BB酸时所残留下来的有机原料，且一般难溶于水，在反应的最后很难用水将其洗去，因此，当用BB酸母液作为原料来制取聚合氯化铝成品的时候，成品的表面就会携带有苯酐和苯，从而在用该聚合氯化铝作为絮凝剂净化水体的时候就会将新的有毒物质带入水体中，从而就会造成水体的二次污染。而双氧水在酸性的条件下具有很强的氧化性，其可以将苯酐和苯氧化成二氧化碳、一氧化碳和水，从而有利于提高聚合氯化铝的纯度。

并且BB酸母液中原本就含有氢离子，因此，不需要从外界单独添加酸到BB酸母液中，同时，也减少了后序用来中和BB酸母液所需碱性物料的投入量。

另外，在BB酸母液中投入钙粉即碳酸钙，主要是为了使BB酸母液中的铝离子和碳酸钙发生聚合熟化反应生成聚合氯化铝，这样相比添加氨水进行沉淀，而后再利用盐水来进行熟化的操作而言，大大减少了操作步骤。并且，碳酸钙还有利于提高聚合氯化铝的盐基度，这样铝离子水解形成的聚合物聚合度就越高，其有效成分的电中和能力和粘结架桥能力就越强，故而絮凝性能就越好。