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聚合氯化鋁鐵生產(chǎn)工藝

發(fā)表時間:2025-05-04 23:21

聚合氯化鋁鐵生產(chǎn)工藝

  聚合氯化鋁鐵(PAFC)是一種兼具鋁鹽和鐵鹽特性的無機高分子復合凈水劑,其生產(chǎn)工藝通常包括以下核心步驟及關鍵控制點:

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  一、原料選擇與預處理


  鋁源:常用鋁礬土、鋁酸鈣粉、氫氧化鋁等含鋁礦物或工業(yè)廢渣,需控制鋁含量及雜質(zhì)水平。


  鐵源:采用硫酸亞鐵、氧化鐵紅或含鐵廢渣,需確保鐵的氧化態(tài)穩(wěn)定(通常以Fe2?/Fe3?混合態(tài)為主)。


  酸源:工業(yè)鹽酸或硫酸,濃度一般為10%-30%,需避免引入氯離子以外的雜質(zhì)。


  預處理:原料需粉碎至一定粒度(如≤120μm),并通過洗滌去除可溶性雜質(zhì)。


  二、核心生產(chǎn)工藝


  酸溶反應


  將鋁源、鐵源與酸按比例投入反應釜,在40-130℃下攪拌溶解,生成Al3?、Fe2?/Fe3?的混合溶液。


  關鍵參數(shù):酸濃度、反應溫度、時間需精確控制,以避免鋁鐵浸出率不足或過度腐蝕設備。


  示例:鋁礬土與鹽酸按1:2.5質(zhì)量比反應,液固比3.5:1,85℃下回流2小時。


  聚合反應


  通過調(diào)節(jié)pH值(2-4)和溫度(80-95℃),促使Al3?、Fe2?/Fe3?水解聚合,形成多核羥基絡合物。


  加入氧化劑(如雙氧水、高錳酸鉀)可促進Fe2?氧化為Fe3?,提升聚合效率。


  反應時間通常為2-3小時,需持續(xù)監(jiān)測溶液黏度及鹽基度變化。


  熟化與陳化


  聚合液靜置18-24小時,使分子鏈進一步交聯(lián),提升穩(wěn)定性。


  此階段可加入穩(wěn)定劑(如硅酸鈉)防止產(chǎn)品分層或沉淀。


  三、后處理與成品制備


  固液分離


  采用板框壓濾機或離心機去除未反應殘渣,濾液澄清度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。


  濾渣可回收利用或無害化處理。


  濃縮與干燥


  濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至含固量30%-40%,再通過噴霧干燥或滾筒干燥制得固體產(chǎn)品。


  干燥溫度需控制在150-200℃,避免產(chǎn)品分解。


  改性處理(可選)


  添加鋁酸鈣、含硅粘土等改性劑,可提升產(chǎn)品對低溫低濁水的處理效能。


  改性后產(chǎn)品中氧化硅含量可達0.3%-0.6%,增強絮凝體架橋能力。


  四、質(zhì)量控制要點


  原料質(zhì)量:鋁源、鐵源的純度需≥90%,重金屬含量符合環(huán)保標準。


  過程監(jiān)控:實時檢測pH值、溫度、鹽基度(40%-80%)等參數(shù),確保反應可控。


  成品指標:


  氧化鋁含量6%-11%,氧化鐵含量1%-4%;


  水不溶物≤1.5%,pH值3.5-5.0;


  鹽基度波動范圍≤±5%。


  五、工藝優(yōu)化方向


  資源化利用:以結(jié)晶氯化鋁母液廢水、粉煤灰等工業(yè)廢料為原料,降低生產(chǎn)成本。


  節(jié)能降耗:采用多效蒸發(fā)技術(shù)減少熱能消耗,優(yōu)化干燥工藝提升能效。


  智能化控制:引入在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)pH值、溫度等參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。


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