摘要:隨著社會、經濟、科技的不斷發展,聚合氯化鋁作為一種無機高分子絮凝劑,在造紙行業等行業應用十分廣泛。在新時期下聚合氯化鋁生產工藝也出現了新的特征,本文對新時期聚合氯化鋁的生產工藝進行了分析,闡述了聚合氯化鋁工業的發展狀況,對聚合氯化鋁生產工藝進行了說明,旨在促進聚合氯化鋁工業的發展。
1、聚合氯化鋁工業的發展現狀
從20世紀60年代起,我國聚合氯化鋁生產工藝不斷的發展和完善,到20世紀80年代,聚合氯化鋁工業采用國際先進的制備技術,變革了聚合氯化鋁的傳統制備方法。20世紀90年代初,我國河南一公司已經建設成功高純聚合氯化鋁生產線,但是高純聚合氯化鋁生產線的生產成本很高,所以并沒有取得廣泛的應用。發展到21世紀,我國的聚合氯化鋁生產工藝不斷創新發展,引進先進的生產線,應用先進生產工藝生產出高品質的聚合氯化鋁產品。
2、新時期聚合氯化鋁的生產工藝
(1)金屬鋁溶解制備法
金屬鋁溶解制備法就是鋁加工過程中產生的廢料酸、堿、中和法。其中酸法在以金屬鋁為原料的企業中應用范圍較廣,這是因為應用這項工藝十分簡便,酸法制備就是將金屬鋁與鹽酸混合在一起,金屬鋁與鹽酸就會發生聚合反應。雖然這項工藝的優勢十分明顯,但是這項工藝生產的產品穩定性較弱。堿法的應用比較少,因為堿法需要使用大量的堿,而且生產工藝十分復雜。中和法,就是對酸法和堿法的中和,所以中和法結合了兩種工藝的優勢,中和法對鹽基度進行調節,除去鹽之后就制成了聚合氯化鋁,這種制備法生產的聚合氯化鋁純度較高。
(2)氫氧化鋁為原料的制備法
氫氧化鋁為原料的制備法有三種:
① 凝膠法,主要就是利用氫氧化鋁在氯化氫中溶解度不同,制得聚合氯化鋁產品,但是這個生產過程需要在常溫下進行,凝膠工藝制備法制得的聚合氯化鋁產品純度較高,但是這種制備方法需要的時間較長,生產成本也比較高。
② 氫氧化鋁制備一步法,這種方法是通過調整氫氧化鋁和鹽酸比例配置,讓氫氧化鋁和鹽酸先進行反應,然后再經過降溫、過濾等程序,就能夠制得聚合氯化鋁,這種制備法的優勢十分明顯,不僅制備的時間較短、成本較低,而且制備的聚合氯化鋁產品質量也比較高。
③ 氫氧化鋁制備兩步法,這種制備方法是按照一定的比例,讓氫氧化鋁溶液和氨水進行水解反應,然后就能制得活性堿式硫酸凝膠。目前,氫氧化鋁制備兩步法已經發展的很成熟了,而且工藝比較簡單。
(3)煤矸石為原料的制備法
煤矸石的可利用性較強,所以可以將煤矸石用于聚合氯化鋁的生產。煤矸石工藝制備法就是將煤矸石粉碎,然后放到流冷凝器中讓煤矸石進行反應,經過一段時間的反應后,煤矸石會冷卻沉降,再經過真空抽濾等程序,就能夠制得聚合氯化鋁,但是這時聚合氯化鋁產品是粗制品,經過壓縮后,就能制得固體聚合氯化鋁產品。
(4)三氯化鋁為原料的制備法
三氯化鋁制備法主要有兩種方式:
① 熱分解法,熱分解法就是控制產品加熱的進程,在產品加熱的過程中制得中間產物,然后通過干、濕法的共同作用,就能制得聚合氯化鋁產品,但是應用熱分解法制備的聚合氯化鋁產品溶解性較差。
② 中和法,中和法就是在氯化鋁中加入一定比例的碳酸鈉和石灰石,通過這兩種物質提升產品的水解程度,這樣就制得了聚合氯化鋁產品。
(5)鋁礬土或鋁酸鈣粉為原料的制備法
單獨用鋁礬土或鋁酸鈣粉作為原料,加熱后用鹽酸溶解制備法,難以制備高純度的聚合氯化鋁產品,本公司將其與氫氧化鋁為原料的制備法相結合,采用多級反應工藝,既可以制得高純度的聚合氯化鋁產品,又可大大降低生產成本。
3、新時期聚合氯化鋁的應用
(1)污水處理
聚合氯化鋁在污水處理中的應用是從日本開始的,隨著工業化的迅速發展,我國也開始關注污水處理。聚合氯化鋁能夠應用于污水處理,是因為聚合氯化鋁對pH值適應范圍比較廣,而且沉降時間比較短,所以應用聚合氯化鋁進行水源處理,能夠在一定程度上保證水源的質量,減小對人體健康的危害。目前,聚合氯化鋁水源處理不僅在工業污水中應用,在城市污水、生活飲用水處理中也廣泛應用聚合氯化鋁。
(2)其他應用
聚合氯化鋁的應用范圍比較廣,除了在水源處理應用,還能在造紙行業中應用,聚合氯化鋁在造紙行業中主要起到的作用是過濾作用,這樣能夠提升紙張的純度。另外,聚合氯化鋁還能應用于化妝品行業,化妝品生產中的抗旱劑就是應用聚合氯化鋁生產而來。總之,聚合氯化鋁在工業中的應用十分廣泛,而且應用效果十分良好。
4、總結
綜上所述,隨著經濟與社會的不斷發展,聚合氯化鋁工業也在不斷的發展。本文對新時期聚合氯化鋁的生產工藝進行了分析,介紹了聚合氯化鋁工業的發展狀況,分析了新時期下聚合氯化鋁的生產工藝,介紹了聚合氯化鋁在水處理及其它工業中的應用。