如何生產(chǎn)高鹽基度的聚合氯化鋁

1、如何生產(chǎn)高鹽基度的聚合氯化鋁鹽基度指標是衡量聚合氯化鋁效果的重要指標之一， 甚至比鋁含 量更有實際意義， 就像氯化鋁不能直接當做聚合氯化鋁使用一樣， 必須通過工藝措施使其含有一定的鹽基度才可以用于水處理， 達 到絮凝效果。目前，任何工藝的聚合氯化鋁生產(chǎn)， 都是以鹽酸和含鋁原料反應(yīng)， 這些含鋁原料比如：鋁粉、鋁屑、鋁灰、煅燒鋁礬土、鋁酸鈣、 氫氧化鋁 氧化鋁等，當鹽酸與含鋁物料反應(yīng)后，均生成了氯化 鋁，然后氯化鋁水解、聚合形成聚合氯化鋁。 通常工藝是采用兩步法工藝，以鋁礬土、氫氧化鋁、氯化鋁為原 料，生產(chǎn)低鹽基度初產(chǎn)品，再以鋁酸鈣適當補充一部分鋁源，并 調(diào)整鹽基度； 任何工藝的聚合氯化鋁生產(chǎn)均應(yīng)

2、以不產(chǎn)生氫氧化鋁凝膠為基本 控制條件，否則給過濾帶來極大的困擾，大量生成后將不可逆， 無論是加酸還是加水均不能使其解聚， 這是由于氫氧化鋁凝膠具 有較低的化學電位勢和較高的化學穩(wěn)定性所決定的。 且鹽基度在 一定范圍內(nèi)與 PH 有著極強的對應(yīng)關(guān)系，生產(chǎn)上投加鈣粉后，前 期溫度急速上升，繼續(xù)投加鈣粉，溫度變化不明顯，很平緩，這 已經(jīng)表明后期投加的鈣粉已經(jīng)很少參與反應(yīng)了， 其鋁含量只是鹽基度略有增加幅度平緩，與鹽基度的提升也非常不明顯， 增加，氧化鋁含量基本無變化或者是相當微小， 說明后期投加的 鈣粉對氧化鋁含量的提升已經(jīng)基本失去意義， 只是對鹽基度的提 升略有一定的幫助； 這樣操作增加生產(chǎn)成本倒不

3、說， 關(guān)鍵是影響 過濾速度與過濾效果。 根據(jù)氯化鋁水解熱力學方程和反應(yīng)動力學計算， 當氯化鋁溶液的 PH值三3.4時，鈣粉投加后，其鹽基度的提高與投加量有著極強 的相關(guān)性，當PH值三4.071時，鈣粉投入后，對鹽基度和鋁含 量的影響就相當小了， 尤其是氧化鋁的含量提升基本可以忽略不 計了，鹽基度稍有提升； 此時體系中鹽酸的含量只有萬分之一左 右了，如此低的酸濃度已無法與鈣粉反應(yīng)， 已經(jīng)失去了投加鈣粉 的意義， 實際生產(chǎn)中亦是如此， 這點可以從體系溫度的變化看出 來，即后期的溫度變化極其平緩、甚至不變化。當溶液的P*4.071，開始出現(xiàn)氫氧化鋁凝膠，PH值越大，凝膠越多，PEC的 有效性成分聚十

4、三鋁含量越低。目前廣泛采用的兩步法工藝， 其后期投入的無意義鈣粉應(yīng)該占鈣 粉投入總量的 25%-60%左右，就是說 25-60%的鈣粉基本被浪費了； 這可以通過測定濾餅中的氧化鋁含量來確定， 如果濾餅中的氧化 鋁含量三3%則表示所投加的鈣粉是過量的，多投的鈣粉是無意義的，純屬浪費；同時，多投加的鈣粉對于采取沉降法生產(chǎn)的工 廠還容易使產(chǎn)品中的固含量超過國家規(guī)定的標準 0.2%，只要過 量投加鈣粉，一般都會超過此數(shù)字，更容易堵塞用戶管道 以下，在4左右，最好4值在PH生產(chǎn)上鈣粉投加后控制.3.4-4之間，PH在此點位后停止投加鈣粉， 改為投加B專用調(diào)節(jié) 劑，使產(chǎn)品最終達到國家標準。其使用成本比投加

5、鈣粉低很多， 且鹽基度提升幅度很大，生產(chǎn)上每投 1%的調(diào)節(jié)劑，可以使鹽基 度提升 6%，具體投加量請根據(jù)實驗方案確定，甚至做破壞性實 驗，一般情況下調(diào)節(jié)劑的投入量根據(jù)計算予以投加，但以15%為限度。此時產(chǎn)品無任何異?，F(xiàn)象產(chǎn)生；調(diào)節(jié)劑在體系中全溶，無 渣，液體清澈，對氧化鋁含量的影響較小，沒有達到5%的變化系數(shù)，實驗時將初產(chǎn)品過濾后予以投加調(diào)節(jié)劑。對于以氫氧化鋁、 氯化鋁為原料的生產(chǎn)工藝， 可以直接生產(chǎn)出高 鹽基度的產(chǎn)品， 以氫氧化鋁為原料省去過濾工藝， 實現(xiàn)無渣化生 產(chǎn)。對于生產(chǎn)固體聚合氯化鋁的工廠， 可以將鹽基度大幅提高后利于 產(chǎn)量的提高。對于采用板框壓濾機壓濾的工廠， 會經(jīng)常出現(xiàn)不好過濾、

6、 甚至無 法過濾的問題， 有的在濾室形成形成濾泡或者空腔， 導致過濾速 度減慢，或者有效過濾面積減少，過濾時間延長。這些問題的根 源，我們認為都是工藝控制中 PH值的控制沒到位，導致產(chǎn)生了 氫氧化鋁凝膠而堵塞了濾布。 出現(xiàn)這個問題后， 很多工廠就不過 濾了，直接采用沉降法，這又給清淤帶來極大的工作量，同時也 會浪費很多有效產(chǎn)品，增加工廠成本。同時，氫氧化鋁凝膠的出 現(xiàn)，會嚴重影響下一次的生產(chǎn)，這也就是很多工廠母液不含量10%能回用、不能存放在反應(yīng)槽過夜的原因。理論上，對于的標準聚鋁溶液，其鹽基度的極限值 87%超過此數(shù)據(jù)，就會出 現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，影響過濾。規(guī)律發(fā)現(xiàn)方案：1假設(shè)鈣粉的投加量占比為15

7、%即100噸的聚鋁初產(chǎn)品投加15噸鈣粉，可以在投加50%后的鈣粉后每投加一噸反應(yīng)一小時后 取樣分析各項指標，看看各指標與鈣粉投加量的數(shù)據(jù)相關(guān)性?；蛘呷』厣a(chǎn)上的初產(chǎn)品后 在實驗室里模仿生產(chǎn)上的工藝予以確 認。通過數(shù)據(jù)考核會發(fā)現(xiàn)：鈣粉在后期，越往后，PH值變化越小，氧化鋁含量和鹽基度的提高也越少，與前期相比，形成巨大的反差，說明越往后越無意義或者是意義不大。對數(shù)據(jù)指標考核后會發(fā)現(xiàn)， 當鈣粉投加到一定量后，繼續(xù)投加鈣 粉，各指標變化幅度很小，此點位就是停止鈣粉投加的拐點或者 頂點，在拐點出現(xiàn)后，記錄此時的 PH值，就可以直接投加專用 B調(diào)節(jié)劑了，以后的生產(chǎn)就可以此 PH值作為鈣粉投加的拐點數(shù) 據(jù)。按每投加1%勺調(diào)節(jié)劑，鹽基度提升5%計算投加量即可。2濾渣數(shù)據(jù)考核：取一定量的濾渣，用水清洗三次，然后將濾渣抽濾并在100度溫度條件下一小時烘干，再從烘干的樣品中取樣， 按鋁酸鈣粉的測定方法測定其氧化鋁含量，按下式計算其轉(zhuǎn)化率鈣粉氧化鋁含量一濾渣氧化鋁含量 % 100鈣粉氧化鋁含量轉(zhuǎn)化率一般應(yīng)高于95%否則浪費較大，有的工廠甚至其轉(zhuǎn)化率 只有70%左右，說明浪費現(xiàn)象相當嚴重，這樣成本會很高，同時給后續(xù)工