一种聚合氯化铝的制备工艺制造技术

一种聚合氯化铝的制备工艺，包括以下步骤：S1、将BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中缓慢加入双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入；S2、称取一定质量的钙粉加入到S1中的BB酸母液中；S3、向S2中的BB酸母液中加入适量的水，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；S4、待S3反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃～110℃，并保温2.5h～4h，获得浅黄色絮状物；S5、对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得成品。该制备工艺不仅能够有效地提高资源的利用率，并且也能够提高成品的纯度，避免了苯酐和苯等物质混入到成品中，而对所处理的水体造成二次污染，同时，也减少了制备聚合氯化铝的步骤，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氯化铝絮凝剂生产
，特别涉及一种聚合氯化铝的制备工艺。
技术介绍
聚合氯化铝是一种净水材料，无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，英文缩写为PAC，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固体和液体两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色。不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。现有技术中用于制备液体聚合氯化铝的原料主要有铝屑、铝灰及铝渣、氢氧化铝、氯化铝以及含铝矿物等。此外，为了提高资源的利用率以及落实绿色化学的理念，因此，现有部分氯化铝生产企业正在用BB酸生产过程中所剩下的母液来作为原料的，其主要的反应原理为：(Al3++SO42-+Cl-+H2+)+NH3·H2O→Al(OH)3↑+NH4++SO24-+Cl-；(1)Al(OH)3+HCl→Aln(OH)mCl3n-m，(2)Al(OH)3+(Al3++SO24-+Cl-+H+)→[Al2(OH)NCl6-N]M·(SO4)x。由于该反应原理需要先通过添加氨水来中和母液中的酸性，而后向将成点取出沉淀Al(OH)3内部加入盐酸进行聚合熟化后再制成聚合氯化铝，从而造成了盐酸使用的大量浪费，并且也会对环境造成污染，而且由于BB酸母液内还含有苯酐、苯等有机物质，所以对聚合氯化铝的最终纯度也会造成一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可减少物料浪费及氧化铝溶出量高的聚合氯化铝的制备工艺。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种聚合氯化铝的制备工艺，包括以下步骤：S1、将BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中缓慢加入双氧水，并不断搅拌，
待不再产生气体后停止加入；S2、称取一定质量的钙粉加入到S1中的BB酸母液中；S3、向S2中的BB酸母液中加入适量的水，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；S4、待S3反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃～110℃，并保温2.5h～4h，获得浅黄色絮状物；S5、对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得成品。由于BB酸母液中含有苯酐、苯等用于制备BB酸时所残留下来的有机原料，且一般难溶于水，在反应的最后很难用水将其洗去，因此，当用BB酸母液作为原料来制取聚合氯化铝成品的时候，成品的表面就会携带有苯酐和苯，从而在用该聚合氯化铝作为絮凝剂净化水体的时候就会将新的有毒物质带入水体中，从而就会造成水体的二次污染。而双氧水在酸性的条件下具有很强的氧化性，其可以将苯酐和苯氧化成二氧化碳、一氧化碳和水，从而有利于提高聚合氯化铝的纯度。并且BB酸母液中原本就含有氢离子，因此，不需要从外界单独添加酸到BB酸母液中，同时，也减少了后序用来中和BB酸母液所需碱性物料的投入量。另外，在BB酸母液中投入钙粉即碳酸钙，主要是为了使BB酸母液中的铝离子和碳酸钙发生聚合熟化反应生成聚合氯化铝，这样相比添加氨水进行沉淀，而后再利用盐水来进行熟化的操作而言，大大减少了操作步骤。并且，碳酸钙还有利于提高聚合氯化铝的盐基度，这样铝离子水解形成的聚合物聚合度就越高，其有效成分的电中和能力和粘结架桥能力就越强，故而絮凝性能就越好。作为优选，S1中的双氧水的质量分数为20％～30％。作为优选，S1中的双氧水的加入的速率为500mL/min～1000mL/min。利用高浓度、低速来添加双氧水，主要是为了减少双氧水添加的次数，并且也可以避
免双氧水投入量过多而造成的浪费，从而大大提高了双氧水利用率。作为优选，在S1加入双氧水的过程中，利用排风装置将搪瓷内产生的气体向外排除。由于双氧水在氧化苯酐和苯等有机物的时候，其会产生二氧化碳和一氧化碳，而一氧化碳本身就是一种有毒的气体，因此通过排风装置将搪瓷反应器内的二氧化碳和一氧化碳排出，一方面有利于避免搪瓷反应器内的压力过大而造成安全隐患，另一方面也可以避免一氧化碳对生产环境造成污染，使得工作人员发生中毒危险。作为优选，待S1完成后，将搪瓷的温度升高到50℃～60℃，并保持15min～30min。由于浓度低的双氧水在常温下就会发生分解，当搪瓷的温度升高到50℃～60℃的时候，双氧水的分解速率就会加快，并且在该温度的范围内，继续保温15min～30min，从而仅存有5％以下的双氧水未分解完，这样有利于避免双氧水浓度过高而对接下来的操作造成影响。作为优选，S2中的BB酸母液与钙粉的质量比为1∶0.1～0.2。作为优选，S2中的BB酸母液与钙粉的质量比为1∶0.16。当钙粉与BB酸母液的质量比超过0.2的时候，所生产出来的聚合氯化铝的盐基度就会超过90％。此时，由于盐基度过高，会使得聚合物中的羟基趋于饱和，生成难溶的氢氧化物胶粒，产品难以稳定存在，同时影响产品的絮凝性能。而且钙粉与BB酸母液的质量比的最适范围为0.16。作为优选，S3所用的水为S5中洗涤浅黄色絮状物后的洗涤水。利用S5中用洗涤浅黄色絮状物后的洗涤水来作为原料填加到S3中，这样不仅提高了水资源的利用效率，同时，浅黄色絮状物上被洗下的为被利用的氯离子、铝离子等又可以被重新利用，进而大大提高了整个体系中各元素的利用率，因此，贴近于绿色化学的这个理念。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.用双氧水氧化BB酸母液中的苯酐和苯，这样能够避免苯酐和苯附着在产品上而对所净化的
水体造成二次污染；2.利用碳酸钙来对BB母液进行聚合熟化反应生产聚合氯化铝，这样大大节省了操作的步骤，提高了操作的效率；3.利用洗涤浅黄色絮状物的洗涤水来作为原料加入到搪瓷反应器中进行反应，这样大大提高了水资源、钙离子和氯离子等的利用率，从而更加地贴近于绿色化学的环保理念。附图说明图1是聚合氯化铝的制备工艺流程图。具体实施方式以下结合附图1对本专利技术作进一步详细说明。实施例1、一种聚合氯化铝的制备工艺，步骤一：将100kg的BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中以500mL/min～1000mL/min的速率缓慢加入质量分数为20％的双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入双氧水；步骤二：将搪瓷升温至50℃～60℃，并保温15min～30min；步骤三：称取10kg钙粉加入到步骤一中的BB酸母液中，并加入适量的洗涤水，同时，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；步骤四：待步骤三反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃，并保温2.5h，获得浅黄色絮状物；步骤五：对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得液体聚合氯化铝成品，检测后获得的氧化铝的含量为15.3％。实施例二、一种聚合氯化铝的制备工艺，步骤一：将100kg的BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中以500mL/min～1000mL/min的速率缓慢加入质量分数为30％的双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入双氧水；步骤二：将搪瓷升温至50℃～60℃，并保温15min～30min；步骤三：称取20kg钙粉加入到步骤一中的BB酸母液中，并加入适量的洗涤水，同时，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；步骤四：待本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合氯化铝的制备工艺，包括以下步骤：S1、将BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中缓慢加入双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入；S2、称取一定质量的钙粉加入到S1中的BB酸母液中；S3、向S2中的BB酸母液中加入适量的水，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；S4、待S3反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃～110℃，并保温2.5h～4h，获得浅黄色絮状物；S5、对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得成品。

【技术特征摘要】
1.一种聚合氯化铝的制备工艺，包括以下步骤：S1、将BB酸母液加入到搪瓷反应器中，而后向BB酸母液中缓慢加入双氧水，并不断搅拌，待不再产生气体后停止加入；S2、称取一定质量的钙粉加入到S1中的BB酸母液中；S3、向S2中的BB酸母液中加入适量的水，控制搪瓷反应器的温度在60℃～70℃，并保持1h～2h；S4、待S3反应完成后，将搪瓷反应的温度升高至100℃～110℃，并保温2.5h～4h，获得浅黄色絮状物；S5、对浅黄色絮状物依次再进行压滤、洗涤、吸干，最终获得成品。2.根据权利要求1所述的一种聚合氯化铝的制备工艺，其特征在于：S1中的双氧水的质量分数为20％～30％。3.根据权利要求2所述的一种聚合氯化铝的制备工艺，其特征在于：S1中的双氧水的加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪兴，翟金希，孙凤祥，徐兴度，徐勇，匡新杰，谭政，汤晓华，
申请(专利权)人：江阴市长江化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32