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碱式氯化铝制作工艺

2025-10-15

碱式氯化铝制作工艺

  碱式氯化铝的制作工艺多样,根据原料不同,主要可分为铝灰酸溶一步法、氢氧化铝法、三氯化铝法、硫酸铝法、粘土矿/铝土矿法等,以下是对几种常见制作工艺的详细介绍:


  一、铝灰酸溶一步法


  原料:铝灰(工业废渣)、工业盐酸。


  工艺流程:


  将盐酸、水按一定比例投加于铝灰中,在一定温度下充分反应。


  经过若干小时熟化后,放出上层液体即得碱式氯化铝液体产品。


  特点:


  反应速度快,投资设备少,工艺简单,操作方便。


  产品盐基度和氧化铝含量较高。


  但对设备腐蚀较严重,生产出的产品杂质较多,特别是重金属含量容易超标,产品质量不稳定。


  二、氢氧化铝法


  原料:氢氧化铝、盐酸、水。


  工艺流程:


  将氢氧化铝与盐酸和水按一定比例混合。


  在合适的温度和压强下反应,熟化后制得碱式氯化铝产品。


  特点:


  生产工艺简单,在上世纪80年代是国内外普遍采用的一种工艺。


  但由于氢氧化铝酸溶性较差,故酸溶过程需加温加压。


  生产出的产品盐基度不高,通常在30%~50%范围内。


  国内已有很多提高盐基度的研究,如投加铝屑、铝酸钠、碳酸钙、氢氧化铝凝胶和石灰等。


  生产出的产品杂质较少,但以氢氧化铝为原料生产成本较高,制得的产品多用于饮用水。


  三、三氯化铝法


  原料:三氯化铝、氢氧化钠(或其他碱性试剂)。


  工艺流程(以沸腾热解法为例):


  用结晶氯化铝在一定温度下热解,使其分解出氯化氢和水。


  再聚合变成粉状熟料,后加一定量水搅拌,短时间可固化成树脂性产品。


  经干燥后得碱式氯化铝固体产品。


  其他方法:


  电解法:以铝板为阳极,以不锈钢为阴极,氯化铝为电解液,通以直流电,在低压、高电流的条件下,制得碱式氯化铝。利用此法可制得碱化度高、Alb含量高的碱式氯化铝产品。


  电渗析法:以氯化铝为电解液,以石墨(或钛钌网)等惰性电极为阳极,多孔铁板(或铂片)为阴极,以两张阴离子交换膜构成反应室,通以直流电,反应后得到碱式氯化铝产品。该法流程短,原材料和能源消耗少,盐酸可回收,有发展前途,但成本高。


  膜法:把碱液放在膜的一侧,膜的另一侧放置氯化铝溶液,利用膜表面的微孔作为分布器,使碱液通过微孔微量地加入到氯化铝溶液中去,从而制得Alb含量高的碱式氯化铝。


  四、硫酸铝法


  原料:硫酸铝。


  工艺流程:这种方法大致可分为硫酸铝沉淀法、凝胶法、铝酸钠中和法。


  特点:硫酸铝法生产碱式氯化铝的工艺相对成熟,但具体流程和特点可能因方法不同而有所差异。


  五、粘土矿/铝土矿法


  原料:粘土矿、铝土矿。


  工艺流程:按铝的溶出法又分为酸法和碱法两种。


  特点:


  粘土矿和铝土矿是丰富的铝资源,利用这些原料生产碱式氯化铝可以降低生产成本。


  但酸法和碱法生产过程中可能产生较多的杂质,需要进一步纯化处理。


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