如何生产高盐基度的聚合氯化铝

如何生产高盐基度的聚合氯化铝 盐基度指标是衡量聚合氯化铝效果的重要指标之一 甚 至比铝含量更有实际意义 就像氯化铝不能直接当做聚合氯化 铝使用一样 必须通过工艺措施使其含有一定的盐基度才可以 用于水处理 达到絮凝效果 目前 任何工艺的聚合氯化铝生产 都是以盐酸和含铝 原料反应 这些含铝原料比如 铝粉 铝屑 铝灰 煅烧铝矾 土 铝酸钙 氢氧化铝 氧化铝等 当盐酸与含铝物料反应后 均生成了氯化铝 然后氯化铝水解 聚合形成聚合氯化铝 通常工艺是采用两步法工艺 以铝矾土 氢氧化铝 氯 化铝为原料 生产低盐基度初产品 再以铝酸钙适当补充一部 分铝源 并调整盐基度 任何工艺的聚合氯化铝生产均应以不产生氢氧化铝凝胶 为基本控制条件 否则给过滤带来极大的困扰 大量生成后将 不可逆 无论是加酸还是加水均不能使其解聚 这是由于氢氧 化铝凝胶具有较低的化学电位势和较高的化学稳定性所决定的 且盐基度在一定范围内与 PH 有着极强的对应关系 生产上投加 钙粉后 前期温度急速上升 继续投加钙粉 温度变化不明显 很平缓 这已经表明后期投加的钙粉已经很少参与反应了 其 铝含量与盐基度的提升也非常不明显 增加幅度平缓 只是盐 基度略有增加 氧化铝含量基本无变化或者是相当微小 说明 后期投加的钙粉对氧化铝含量的提升已经基本失去意义 只是 对盐基度的提升略有一定的帮助 这样操作增加生产成本倒不 说 关键是影响过滤速度与过滤效果 根据氯化铝水解热力学方程和反应动力学计算 当氯化 铝溶液的 PH 值 3 4 时 钙粉投加后 其盐基度的提高与投加 量有着极强的相关性 当 PH 值 4 071 时 钙粉投入后 对盐 基度和铝含量的影响就相当小了 尤其是氧化铝的含量提升基 本可以忽略不计了 盐基度稍有提升 此时体系中盐酸的含量 只有万分之一左右了 如此低的酸浓度已无法与钙粉反应 已 经失去了投加钙粉的意义 实际生产中亦是如此 这点可以从 体系温度的变化看出来 即后期的温度变化极其平缓 甚至不 变化 当溶液的 PH 4 071 开始出现氢氧化铝凝胶 PH 值越 大 凝胶越多 PEC 的有效性成分聚十三铝含量越低 目前广泛采用的两步法工艺 其后期投入的无意义钙粉应 该占钙粉投入总量的 25 60 左右 就是说 25 60 的钙粉基本 被浪费了 这可以通过测定滤饼中的氧化铝含量来确定 如果 滤饼中的氧化铝含量 3 则表示所投加的钙粉是过量的 多 投的钙粉是无意义的 纯属浪费 同时 多投加的钙粉对于采 取沉降法生产的工厂还容易使产品中的固含量超过国家规定的 标准 0 2 只要过量投加钙粉 一般都会超过此数字 更容易 堵塞用户管道 生产上钙粉投加后控制 PH 值在 4 左右 最好 4 以下 在 3 4 4 之间 PH 在此点位后停止投加钙粉 改为投加 B 专用调 节剂 使产品最终达到国家标准 其使用成本比投加钙粉低很 多 且盐基度提升幅度很大 生产上每投 1 的调节剂 可以使 盐基度提升 6 具体投加量请根据实验方案确定 甚至做破坏 性实验 一般情况下调节剂的投入量根据计算予以投加 但以 15 为限度 此时产品无任何异常现象产生 调节剂在体系中全 溶 无渣 液体清澈 对氧化铝含量的影响较小 没有达到 5 的变化系数 实验时将初产品过滤后予以投加调节剂 对于以氢氧化铝 氯化铝为原料的生产工艺 可以直接 生产出高盐基度的产品 以氢氧化铝为原料省去过滤工艺 实 现无渣化生产 对于生产固体聚合氯化铝的工厂 可以将盐基度大幅提 高后利于产量的提高 对于采用板框压滤机压滤的工厂 会经常出现不好过滤 甚至无法过滤的问题 有的在滤室形成形成滤泡或者空腔 导 致过滤速度减慢 或者有效过滤面积减少 过滤时间延长 这 些问题的根源 我们认为都是工艺控制中 PH 值的控制没到位 导致产生了氢氧化铝凝胶而堵塞了滤布 出现这个问题后 很 多工厂就不过滤了 直接采用沉降法 这又给清淤带来极大的 工作量 同时也会浪费很多有效产品 增加工厂成本 同时 氢氧化铝凝胶的出现 会严重影响下一次的生产 这也就是很 多工厂母液不能回用 不能存放在反应槽过夜的原因 理论上 对于 10 含量的标准聚铝溶液 其盐基度的极限值 87 超过此 数据 就会出现凝胶现象 影响过滤 规律发现方案 1 假设钙粉的投加量占比为 15 即 100 吨的聚铝初产 品投加 15 吨钙粉 可以在投加 50 后的钙粉后每投加一吨反应 一小时后取样分析各项指标 看看各指标与钙粉投加量的数据 相关性 或者取回生产上的初产品后 在实验室里模仿生产上的 工艺予以确认 通过数据考核会发现 钙粉在后期 越往后 PH 值变化 越小 氧化铝含量和盐基度的提高也越少 与前期相比 形成 巨大的反差 说明越往后越无意义或者是意义不大 对数据指标考核后会发现 当钙粉投加到一定量后 继 续投加钙粉 各指标变化幅度很小 此点位就是停止钙粉投加 的拐点或者顶点 在拐点出现后 记录此时的 PH 值 就可以直 接投加专用 B 调节剂了 以后的生产就可以此 PH 值作为钙粉投 加的拐点数据 按每投加 1 的调节剂 盐基度提升 5 计算投加 量即可 2 滤渣数据考核 取一定量的滤渣 用水清洗三次 然 后将滤渣抽滤并在 100 度温度条件下一小时烘干 再从烘干的 样品中取样 按铝酸钙粉的测定方法测定其氧化铝含量 按下 式计算其转化率 100 钙粉氧化铝含量 滤渣氧化铝含量 钙粉氧化铝含量 转化率一般应高于 95 否则浪费较大 有的工厂甚至其 转化率只有 70 左右 说明浪费现象相当严重 这样成本会很 高 同时给后续工艺带来