1、產(chǎn)品概述
聚合氯化鋁(PAC)是一種無(wú)機(jī)高分子化合物,介于氯化鋁和氫氧化鋁之間的產(chǎn)物,它具有較強(qiáng)的橋架吸附能力,主要用于飲水的凈化及工業(yè)廢水的處理。
PAC可用作造紙上膠劑、耐火材料粘接劑、水泥速凝劑、紡織媒染劑。在醫(yī)藥、制革、化妝品等方面也有應(yīng)用,工業(yè)上較大的用途是作水處理絮凝劑,具有混凝性能好、絮體大、用量少、效率高、沉淀快、適宜范圍廣等優(yōu)點(diǎn),比傳統(tǒng)的絮凝劑用量可減少1/3-1/2,成本可節(jié)省40%以上,已成為國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的一種優(yōu)良凈水劑。主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質(zhì)處理,如除鐵、除鎘、除氟,除放射性污染、除浮油等,還用于生活污水、工業(yè)廢水、污泥處理中。
聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽,而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成,絮凝沉淀速度快,適用PH值范圍寬,對(duì)管道設(shè)備無(wú)腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
2、聚合氯化鋁生產(chǎn)方法
目前我國(guó)生產(chǎn)PAC的方法主要有金屬鋁(包括鋁灰、鋁渣、鋁錠)法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁(包括鋁礬土、煤矸石、鋁酸鈣等)法、結(jié)晶氯化鋁法等。下面分別對(duì)鋁土礦法和煤矸石法生產(chǎn)聚合氯化鋁兩種方法生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)及工序進(jìn)行概要說(shuō)明。
2..1鋁土礦法
圖1.鋁土礦法生產(chǎn)聚合氯化鋁鐵工藝流程
原料鋁土礦中氧化鋁以Al2033H20形式存在,易溶于酸;鋁土礦中氧化鐵一般含量在12%以上。工業(yè)鹽酸加水配成一定濃度。在搪瓷反應(yīng)釜中,加入計(jì)算量的鋁土礦粉和一定濃度的鹽酸,加熱并攪拌,鋁土礦發(fā)生酸解反應(yīng):
Al203+6HCl+9H20=2[Al(H20)6Cl3]
Fe203+6HCl+9H20=2[Fe(H20)6Cl3]
隨著酸解反應(yīng)的進(jìn)行,生成的[Al(H20)。]Cl3和[Fe(H20)2]Cl3逐步水解,并聚合成多聚體。這個(gè)過(guò)程大約需要2h。然后將酸溶物放人耐酸真空壓濾器中進(jìn)行壓濾,除去雜質(zhì)。濾渣的洗水可返回配酸。得到相對(duì)密度1.22-1.28,然后多批加人石灰乳,使溶液pH值較后達(dá)到3,即為液體產(chǎn)品。液體產(chǎn)品進(jìn)一步干燥即得固體產(chǎn)品。
2.2煤矸石法
煤矸石法工藝流程見(jiàn)圖2。
(1)煤矸石的粉碎及活化
將洗煤廠的洗選矸石通過(guò)粉碎機(jī)粉碎至規(guī)定細(xì)度,然后將粉碎的煤矸石送入特制的窯爐進(jìn)行高溫活化。
(2)氧化鋁的提取
將經(jīng)過(guò)高溫活化的煤矸石加入定量的鹽酸中進(jìn)行酸浸提取氧化鋁,反應(yīng)完畢的煤矸石通過(guò)過(guò)濾進(jìn)行固液分離。
(3)堿度調(diào)整
將(2)得到的分離液加入反應(yīng)容器,并投加一定的調(diào)整劑在一定的溫度下進(jìn)行堿度調(diào)整及溶液聚合,反應(yīng)結(jié)束后再次過(guò)濾,過(guò)濾所得到的濾液即為液體聚合氯化鋁。
(4)干燥
將得到的液體聚合氯化鋁干燥后就是固體聚合氯化鋁
3、市場(chǎng)分析
3.1產(chǎn)品市場(chǎng)供求狀況
聚合氯化鋁是一種高效凈水劑,能除菌、除臭、脫色等。由于特性優(yōu)勢(shì)突出,適用范圍廣,用量可比傳統(tǒng)凈水劑減少30%以上,成本節(jié)省40%以上,已成為目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的優(yōu)良凈水劑。此外,聚合氯化鋁還可用于凈化飲用水和自來(lái)水給水等特殊水質(zhì)的處理,如除鐵、除鎘、除氟、除放射性污染物、除浮油等。近年來(lái)聚合氯化鋁己發(fā)展成為技術(shù)成熟、市場(chǎng)銷(xiāo)量大的凈水劑,并有逐步取代傳統(tǒng)凈水劑的趨勢(shì)。
歐洲聚合氯化鋁的應(yīng)用已約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的70%,日本約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)的90%。我國(guó)市場(chǎng)上使用的凈水劑主要有聚合氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁鐵等。其中聚合氯化鋁占據(jù)國(guó)內(nèi)凈水劑市場(chǎng)的60%以上,是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)品之一。
我國(guó)聚合氯化鋁主要應(yīng)用在工業(yè)污水、自來(lái)水給水凈化等領(lǐng)域,此兩個(gè)領(lǐng)域的消費(fèi)量約占消費(fèi)總量的70%。在工業(yè)污水凈化中使用比例占40%以上;自來(lái)水給水凈化及生活污水處理中使用比例在30%左右;工業(yè)循環(huán)水及江河水庫(kù)凈化占20%;其他占10%。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保治理要求的進(jìn)一步提高,在工業(yè)污水處理中的使用量仍將大幅度提高。
3.2市場(chǎng)前景分析
雖然近年來(lái)我國(guó)聚合氯化鋁凈水劑行業(yè)發(fā)展較快,但是仍有巨大的潛在市場(chǎng)有待開(kāi)發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)廢水排放總量雖然很大,但我國(guó)污水處理效率卻不高,城市污水處理率低于20%,工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)率也不足70%,全國(guó)有近1/3的監(jiān)測(cè)斷面依然為劣五類(lèi)水質(zhì),失去了生態(tài)功能。“十一五”國(guó)家己加大對(duì)廢水的治理力度,在嚴(yán)格控制污染物排放總量的同時(shí),加快城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)。未來(lái)國(guó)家將投入大量資金來(lái)治理工業(yè)廢水和城市污水,這將給該行業(yè)帶來(lái)巨大潛在市場(chǎng),是企業(yè)擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的好機(jī)會(huì)。
作為在給水排水處理中廣泛使用的混凝凈水劑,在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、人們生活水平和飲水質(zhì)量不斷提高、環(huán)保意識(shí)逐漸加強(qiáng)的大環(huán)境下,該凈水劑具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。
4、結(jié)論
聚合氯化鋁的發(fā)展促進(jìn)我國(guó)低碳環(huán)保業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展,具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。