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煤矸石制聚合氯化鋁

來源:聚合氯化鋁     時間:2016-07-18    點擊次數:

    煤矸石一般含有16%-36%的AL2O3、2.28%-14.63%的Fe2O3和51.0%-65.0%的SiO2,利用煤矸石為原料制可得聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵,自60年代研制以來,已進入大規模的商業化生產。它的絮凝效果上優于傳統絮凝劑,且它的制備比較簡單。

    (1)原理和流程

    煤矸石含碳量可達20%-30%,發熱量一般可達4000-13000kj/kg。因此,煤矸石可以作為沸騰燃料爐的燃料,在氧化鋁含量較高的情況下,沸騰爐渣可以用來制取聚合氯化鋁。因此與黏土礦和鋁土礦比較,以煤矸石為原料具有不另耗能源的優點。以煤矸石為原料制取聚合氯化鋁的工藝流程圖如圖一:

煤矸石制聚合氯化鋁

 

    

向日葵视频app下载无限观看    圖一:煤矸石制聚合氯化鋁

 

    (2)生產條件的控制

    1.原料準備

    原料的準備包括煤矸石的破碎、球磨、燃燒等過程,基本上與黏土礦、鋁土礦類似。燃料爐的溫度控制在(700±50)℃。

    2.溶出

    常壓溶出,反應溫度為100-110℃,原為搪瓷反應釜單罐間斷反應,現已改為多罐串聯連續反應,其流程如下圖二。與單罐間斷反應比較,連續反應具有溶出率高、勞動強度低、操作安全等優點。但也具有酸霧大、反應容積利用率低等缺點。

連續溶出流程

    圖二:連續溶出流程

    3.溶出液的分離

    為間斷絮凝沉淀方式,沉淀池承接反應釜連續流入的溶出液,待沉淀池充滿后,加絮凝劑混合后靜置沉淀4h,清液轉入貯存池。沉渣用水、壓縮空氣洗滌三次。此種分離方式效率低、操作麻煩、環境污染嚴重,應改為連續密閉分離裝置。

    4.濃縮結晶

    濃縮是在搪瓷反應釜內減壓加熱蒸發進行的,濃縮周期約為15h,經2h冷卻后即出現三氯化鋁結晶,用真空吸濾,即得結晶三氯化鋁。

    5.沸騰熱分解

    用結晶三氯化鋁熱分解法制造聚合氯化鋁,日本專利分為回轉窯熱分解和沸騰熱分解兩種。南票礦務局采用熱沸騰爐熱分解,產量較大、防腐易解決,但是熱效率較低。沸騰熱分解法制造聚合氯化鋁流程如圖三。

沸騰熱分解法制聚合氯化鋁

向日葵视频app下载无限观看    圖三:沸騰熱分解法制聚合氯化鋁

    熱分解溫度控制在170-180℃,成品鹽基度控制在70%-75%。熱分解產生的氯化氫氣體,由吸收塔循環吸收,重復使用。

    還有單位用煤矸石制造液體聚合氯化鋁,溶出、分離及前部工藝流程與南票礦務局相同。鹽基度調整采用氫氧化鈉直接中和,利用自備食鹽電解裝置產生的液體氫氧化鈉,流程較為簡單。但是,成品氧化鋁含量僅有3.5%左右,酸、堿消耗大。氯化鈉雜質含量較高,有待進一步提高。

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