全文摘要
本发明涉及聚合氯化铝生产技术领域，尤其涉及一种聚合氯化铝的制备方法，包括以下步骤：(1)向反应槽内加入浓度为20～30％的盐酸溶液；(2)加热盐酸溶液；(3)向反应槽内加入铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入水，保持温度在100～105℃条件下，反应150～200min；(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度；(5)向反应槽内加入铝酸钙粉调节盐基度；(6)调整溶液pH后，继续反应一段时间，待溶液盐基度为35～95％时停止加热；(7)将料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。与普通的聚合氯化铝相比，本发明产品氧化铝含量高，盐基度高，污水处理过程中投入量少、絮凝沉降速度快，污水处理效果好。
主设计要求
1.聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌使反应槽内盐酸浓度为20～30％；(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为30～40℃；(3)向反应槽内加入铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入水，保持温度在100～105℃条件下，反应150～200min；(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为20～30；(5)加水降温，待溶液温度降至75～85℃时，向反应槽内加入铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应60～120min；(6)调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应一段时间，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
设计方案
1.聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌使反应槽内盐酸浓度为20～30％；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为30～40℃；
(3)向反应槽内加入铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入水，保持温度在100～105℃条件下，反应150～200min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为20～30；
(5)加水降温，待溶液温度降至75～85℃时，向反应槽内加入铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应60～120min；
(6)调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应一段时间，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
2.根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：步骤(5)中反应后，溶液盐基度为75～85％。
3.根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：步骤(6)中溶液pH偏低时，加入适量铝酸钙粉。
4.根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：步骤(6)中溶液pH偏高时，加入适量盐酸溶液。
5.根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：步骤(6)中继续反应100～140min。
6.根据权利要求1所述的聚合氯化铝的制备方法，其特征在于：步骤(6)中制得的聚合氯化铝产品中氧化铝的含量为20～31％，氧化铁的含量为1～5％，盐基度为35～95％。
设计说明书
技术领域
本发明涉及聚合氯化铝生产技术领域，特别是涉及一种聚合氯化铝的制备方法。
背景技术
聚合氯化铝(简称PAC)是20世纪60年代末发展起来的一类新型高分子絮凝剂，具有优越的净水性能，与传统药剂相比，药效较高而且价格较低，是应用最广泛的无机絮凝剂之一，PAC絮凝剂絮凝效果好，并且具有用量少，对水体PH值影响小，适宜投加范围广，絮凝效果对温度变化不敏感，矾花形成迅速等特点。聚合氯化铝近年来广泛应用于生活饮用水净化、工业废水处理等，效果显著。
聚合氯化铝的氧化铝的含量和盐基度是衡量聚合氯化铝重要指标，氧化铝是聚合氯化铝的有效成分，聚合氯化铝的盐基度越高，絮凝效果越好。现有技术中，聚合氯化铝生产过程中，盐酸效果好量高、铝的溶出率低、生产成本高，而且生产出的聚合氯化铝中盐基度和氧化铝的含量偏低，在废水处理过程中，絮凝形成的矾花小，沉降速度慢，污水处理效果差，为达到良好的絮凝效果，通常需要增加用药量或添加其他药品。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种聚合氯化铝的制备方法，其投入量小，生产成本低，聚合氯化铝产品的盐基度和氧化铝含量高，絮凝生成的矾花沉降速度快，污水处理效果好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合氯化铝的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌使反应槽内盐酸浓度为20～30％；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为30～40℃；
(3)向反应槽内加入铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入水，保持温度在100～105℃条件下，反应150～200min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为20～30；
(5)加水降温，待溶液温度降至75～85℃时，向反应槽内加入铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应60～120min；
(6)调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应一段时间，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
进一步，步骤(5)中反应后，溶液盐基度为75～85％。
进一步，步骤(6)中溶液pH偏低时，加入适量铝酸钙粉。
进一步，步骤(6)中溶液pH偏高时，加入适量盐酸溶液。
进一步，步骤(6)中继续反应100～140min。
进一步，步骤(6)中制得的聚合氯化铝产品中氧化铝的含量为20～31％，氧化铁的含量为1～5％，盐基度为35～95％。
本发明的有益效果是：
1、在加入铝矾土之前，先对盐酸溶液加热，可以增加铝矾土中铝的溶出率；
2、在铝矾土与盐酸反应过程中，加入适量水，可以避免反应剧烈使铝矾土发生粘结，影响铝的溶出，同时还可以防止因反应剧烈而导致浆料沸腾、盐酸挥发增加；
3、在加入铝酸钙粉调节盐基度之前，先加入清水，调节溶液的波美度，增加溶液的流动性，增加铝酸钙粉的反应机率；
4、与普通的聚合氯化铝相比，本发明产品氧化铝含量高，盐基度高，污水处理过程中投入量少、絮凝沉降速度快，污水处理效果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。
酸法制备聚合氯化铝的反应原理：
Al2<\/sub>O3<\/sub>+HCl＝AlCl3<\/sub>+3H2<\/sub>O
AlCl3<\/sub>+Ca(AlO2<\/sub>)3<\/sub>+HCl+H2<\/sub>O＝Aln<\/sub>(OH)m<\/sub>Cl3n-m<\/sub>+CaCl2<\/sub>
实施例1
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌得到浓度为25％±1％，体积为50m3<\/sup>的盐酸溶液；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为35℃；
(3)向反应槽内加入7吨铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入1～3m3<\/sup>水，保持温度在100～105℃条件下，反应180min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为20，得到氧化铝含量为4～8％的溶液；
(5)加水降温，待溶液温度降至80℃时，向反应槽内加入13吨铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应60min，得到盐基度为75～85％，氧化铝的含量为7～12％的溶液；
(6)用铝酸钙粉或盐酸溶液调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应100min，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
实施例2
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌得到浓度为30％±1％，体积为60m3<\/sup>的盐酸溶液；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为30℃；
(3)向反应槽内加入8吨铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入0.5～3m3<\/sup>水，保持温度在100～105℃条件下，反应150min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为26,得到氧化铝含量为4～8％的溶液；
(5)加水降温，待溶液温度降至75℃时，向反应槽内加入11吨铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应90min,得到盐基度为75～85％，氧化铝的含量为7～12％的溶液；
(6)用铝酸钙粉或盐酸溶液调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应100min，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
实施例3
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌得到浓度为26％±1％，体积为70m3<\/sup>的盐酸溶液；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为40℃；
(3)向反应槽内加入10吨铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入2～5m3<\/sup>水，保持温度在100～105℃条件下，反应200min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为24,得到氧化铝含量为4～8％的溶液；
(5)加水降温，待溶液温度降至85℃时，向反应槽内加入10吨铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应90min,得到盐基度为75～85％，氧化铝的含量为7～12％的溶液；
(6)用铝酸钙粉或盐酸溶液调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应140min，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
实施例4
(1)根据待加入的盐酸酸度先向反应槽内加入计量的水，然后向反应槽内加入盐酸，搅拌得到浓度为22％±1％，体积为80m3<\/sup>的盐酸溶液；
(2)加热盐酸溶液，使盐酸溶液的温度为35℃；
(3)向反应槽内加入9吨铝矾土，铝矾土投加完毕后，加热升温，待温度升至100℃±1℃后加入3～4m3<\/sup>水，保持温度在100～105℃条件下，反应180min；
(4)向反应槽内加入清水，调节溶液波美度为22,得到氧化铝含量为4～8％的溶液；
(5)加水降温，待溶液温度降至80℃时，向反应槽内加入14吨铝酸钙粉，并在温度为75～85℃下，保温反应120min,得到盐基度为75～85％，氧化铝的含量为7～12％的溶液；
(6)用铝酸钙粉或盐酸溶液调整溶液pH为3.5～4.0后，继续反应120min，然后测量溶液盐基度为35～95％时停止加热；
(7)用转料泵将反应槽内的料浆转入沉淀池中，经沉淀、过滤、干燥后得到聚合氯化铝产品。
上述实施例1～4得到的聚合氯化铝产品中Al2<\/sub>O3<\/sub>含量为20～31％，Fe2<\/sub>O3<\/sub>含量为1～5％，盐基度为35～95％，将上述实施例1～4得到的产品用于某工业污水净化处理，并和现有技术中普通的聚合氯化铝做对比，试验结果如下表：
申请码:申请号:CN201910568087.5 申请日:2019-06-27 公开号:CN110255595A 公开日:2019-09-20 国家:CN 国家/省市:42(湖北) 授权编号:授权时间:主分类号:C01F 7/56 专利分类号:C01F7/56;C02F1/52 范畴分类:19F; 申请人:嘉施利（宜城）化肥有限公司 第一申请人:嘉施利（宜城）化肥有限公司 申请人地址:441400 湖北省襄阳市宜城大雁工业园区 发明人:唐怀忠;胡启军;谢刚清;易凯 第一发明人:唐怀忠 当前权利人:嘉施利（宜城）化肥有限公司 代理人:李金玲 代理机构:42104 代理机构编号:武汉开元知识产权代理有限公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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