聚合氯化铝的生产方法多样,以下是一些常见的生产方法:
金属铝法
原料:主要为铝加工的下脚料,如铝屑、铝灰和铝渣等。
工艺分类酸法:用 HCl 与铝灰等原料反应,产品质量不易控制,且生产过程中会产生大量氢气、氯化氢、水蒸气、粉尘等,控制不当易引起爆炸。
碱法:铝灰与氢氧化钠反应,生产工艺难度较高,设备投资较大,用碱量大,成本较高。
中和法:将铝原料与盐酸反应后,通过铝酸钠调节碱化度,浓缩、除盐得到产品,该方法工艺简单,产品质量较好,应用广泛。
氢氧化铝法
原料:采用纯度比较高的氢氧化铝粉。
工艺:一般采用加热加压酸溶的生产工艺,使氢氧化铝与盐酸在合适的温度、压力等条件下反应,浸出液经过一定时间熟化,取上清液即为聚合氯化铝液体产品。为提高盐基度,还会加入铝酸钙矿粉进行中和。
三氧化铝法
原料:含三氧化二铝的原料,如三水铝石、铝矾土、高岭土、煤矸石等。
工艺:步,将含三氧化二铝的原料与盐酸等反应得到结晶氯化铝;第二步,通过热解法或中和法将结晶氯化铝转化为聚合氯化铝。
氯化铝法
原料:以氯化铝粉为原料。
工艺:主要有中和法、电化学法和热分解法三种。热分解法是将结晶氯化铝加热到一定温度发生热分解,分解出氯化氢和水,聚合变成粉状产物,即聚合氯化铝熟料,将熟料加一定量水搅拌,固化、干燥、粉碎得固体聚合氯化铝产品。
碱溶法
原料:铝灰、氢氧化钠、盐酸。
工艺:先将铝灰与氢氧化钠反应得到铝酸钠溶液,再用盐酸调 pH 值,制得聚合氯化铝溶液。该方法制得的产品颜色外观较好,不溶物较少,但氯化钠含量高,原材料消耗高,溶液氧化铝含量低,工业化生产成本较大。
电解法
原理:依靠电化学的方法对含铝电解液进行缓慢加碱的过程。
优缺点:可以制备出高碱化度、高 Alb 含量、性能稳定的聚合氯化铝产品,具有制备方法简单,设备紧凑,可在线调节制备过程的各种参数,易于实现自动化控制等优点,但能耗大,对设备要求高,操作条件苛刻。