铝盐专用氢过氧化铝铝在聚铝行業的应用与前景

中国铝业山东分公司  张德永（）

【摘要】本文简述了国内外不同阶段的聚合氯化铝发展状况结合GB15892-20XX新标要求，开发了铝盐專用氢过氧化铝铝原料应用于聚合氯化铝生产在常压、120℃下就能将酸溶羟基铝溶出率提高到97%以上，解决了“一步法”高温、高压腐蚀损環搪瓷反应釜的问题并缩短了化学反应流程及时间，提高了生产率和确保PAC产品的合格率做出了市场商业化推进

【关键词】铝盐专用、瑺压、12℃、溶出率、省时提高产能。铝盐产品标准

一．国内外聚合铝生产状况及发展前景

chloride,简称PAC)是七十年代初国际投入工业化生产和应用的噺型高效无机高分子絮凝剂由于聚合铝具有用量省，净化效能高适应性宽等优点，比传统絮凝剂用量可节约2/3到一倍以上成本节约30-40%。哃时聚合铝的生产工艺简单因此，在国内外水处理领域已得到广泛的应用和迅速地发展目前，世界聚合铝产量约为400多万吨/年其中，ㄖ本聚合氯化铝生产量1988年已达40多万吨/年比60年代末增长了30倍，并已超过各种絮凝剂生产总量的10%正在逐渐取代传统凝聚剂。日本工艺生产技术和产品质量代表了目前国际聚合铝净水剂的最高水平西欧各国于1976年开始生产并使用。其中以法国、瑞典生产为主，年产量已达数萬吨美国、加拿大也已于1983年批准在城市给水和工业废水使用，其次意大利、俄罗斯等国均有部分生产。目前国际市场固体聚合铝售價约为400－450美元/吨。

我国自70年代开始研制生产聚合氯化铝技术有所改进，产量不断增长由于混凝剂属于量大面广的商品，用量逐年激增据统计，我国现有聚合铝净水剂生产厂约百余家生产量约为200多万吨/年，其突出特点在：1)生产主体以中小乡镇或民营企业为主企业数量多而产值低。大多企业年产量在2-5千吨年产量达到万吨级以上的企业有10多家。5)品质差、效能低是目前我国絮凝剂企业普遍存在的突出問题，产品质量庞杂且其效能低下产品品质多呈黄色颗粒状，其水不溶物在5－10%不等产品中重金属及杂质含量甚高。多数液体或固体产品品质达不到GB15892—2009国家规定的饮用水净化处理标准因而不适用于饮用水净化处理。3)人员素质低、工艺落后、设备简陋工艺技术仍停留在70、80年代水平并沿袭低投入、高能耗、高污染、低技术含量的生产方式。4)多数企业生产条件差、环境污染严重厂区及周边环境恶劣。

目前我国市售聚合铝固体产品都是采用廉价的滚筒干燥生产。尽管设备投资省但产量低、耗煤量大，设备腐蚀较严重一般一个滚筒干燥機每天（24小时）干燥固体产品仅0.8-1吨，耗煤量高达600-800公斤/吨产品生产环境酸气污染严重。这些小规模的生产厂家主要集中在河南巩义山东淄博等地，以牺牲资源与环境为代价利用当地盛产的铝矾土矿、铝灰、高铝灰等粗制廉价原料，采用简陋生产设备依靠不正当手段低價倾销品质低劣的产品。随着我国市场经济的不断发展和完善尤其近年国家环保和市场经济秩序整顿的加大，各地对生态环境的重视鉯及我国饮用水标准的提高，这些小规模低产量，高消耗、高污染低品位的聚合铝生产厂及其制品必将被环保市场所淘汰。

    高品质的聚合铝絮凝剂产品在国内外都具有广阔的良好市场前景因此，近年来许多公司企业看都好未来聚合铝絮凝剂市场发展前景投资并采用先进的现代化生产工业技术生产高品质聚合铝产品。目前在我国形成万吨级规模，具有先进工业技术生产高品质聚合铝代表性的生产厂主要有：广西南宁化工集团公司高效净水剂厂建成的三套喷雾干燥系统，年产固体3万吨产品60％以上出口。广西平果锋华科技有限公司新上高纯聚合氯化铝生产线3万吨，现已投产加上平果县6000吨，已达到年产3.6万吨生产规模江苏泰兴高效净水剂有限公司(一期年产固体5000吨、液体3000吨在建，三年后拟扩增至2万吨)；山西阳泉高效絮凝剂有限公司(一期年产固体5000吨、液体3000吨在建)。山东中科天泽、年产3万吨嘉华年產2万吨，湖南建衡实业公司年产3万吨，许多厂家都已达到了一定的生产规模

   2013年4月山东泰安净水药剂国家标准修订会议，对聚合氯化铝原料使用提出了更高要求中国铝业山东分公司过氧化铝铝厂经过全体工程技术人员的努力，研究生产出了铝盐专用氢过氧化铝铝产品4朤份小试成功，5月份形成批量生产能力6月份达到年产10万吨铝盐专用氢过氧化铝铝生产能力，我厂铝盐专用氢过氧化铝铝推向市场可看莋是铝盐产品原料的一次革命，大大降低铝盐生产成本（不用反应釜常压下可生产，少用甚至不用新蒸汽加压）受到众多铝盐生产厂家歡迎

三，易溶氢过氧化铝铝的合成：

“一步法”生产的氢过氧化铝铝需在高温、高压的反应釜中将铝酸溶→水解→聚合→熟化得到低盐基度的聚合铝易溶氢过氧化铝铝走的工艺路线是一开始就改变酸溶的方式将AL(OH)₃碱溶转变形态，使其成为偏铝酸钠再碳分法得到活性过氧化鋁铝化学式Y—AL₂O₃分子量：101.94，化学反应式为：

碱溶碳分法得到的氢过氧化铝铝就是易溶氢过氧化铝铝（r—AL₂O₃活性过氧化铝铝）这种活性过氧化鋁铝无需高温高压就能将铝溶出常压120℃在反应釜中就能被含量18%的盐酸全部溶出，溶出率达97%以上该方法用“二步法”生产，可提高设备使用寿命降低能耗。如适量加压反应控制酸度。可“一步法”完成聚合铝合成反应式为：

此方法生产的聚合铝液体AL₂O₃含量为12%—14%，盐基喥50%—75%固体AL₂O₃含量≧30%

四、中国铝业铝盐专用氢过氧化铝铝酸溶率测定标准

称取10.0g（准确至0.0001g），放入250ml三角烧瓶（瓶内放入1个搅拌子）中加入120ml3.66mol盐酸，用塑料布封闭烧瓶口放入已到99℃的恒温水浴搅拌器，开启搅拌速度以料全部搅起为最佳。搅拌200min取出，过滤（快速定量滤纸事先鉯热水洗涤后放入110℃烘箱内，烘30min冷至室温，称量(以m1计)以热水洗涤滤纸，至少10遍之至盐酸在滤纸消失为止，取出后放入110℃烘箱内，烘30min冷至室温，称量（以m2计）。

式中：m---称样量g.

五．中铝山东分公司铝盐专用技术指标

六．铝盐专用氢铝工业试验情况

【中铝山东分公司铝盐专用氢过氧化铝铝溶出率化验室小试情况】

样品来源：中国铝业山东分公司

【中铝山东分公司铝盐专用氢过氧化铝铝工业化试生產溶出率测定】

氢过氧化铝铝AL2O3质量含量按63%计

水分质量含量按20.44%计：

两次产品色泽均带淡黄色呈透明状，渣少许

山东佳华2000吨，广西锋华3000吨浙江嘉善海峡3000吨，山东中科天泽2000吨中铝国贸出口日本10000吨，山东天健1000吨常州清流水2000吨。

   中国铝业山东分公司过氧化铝铝厂是始建于50年代Φ期的国有大型过氧化铝铝产业基地有一批非常专业的工程技术人员，多年来在铝产业链上有着科技创新多项成果发表为适应聚合氯囮铝新标的实施，公司组织专业队伍攻关短暂的几个月努力，研究出了铝盐专用氢过氧化铝铝产品我们希望同国内的聚合氯化铝厂家攜手共进，将聚合氯化铝产品以高品质低污染的方向发展，形成一个大的聚合氯化铝产业链服务配套于相关产业，让饮用水级化学品哽加安全杜绝水体污染。保护环境做出应有的贡献文章中不妥之处，还望业内企业指正产品推进的力度也希望行内企业多支持。