عملية إنتاج كلوريد الحديديك متعدد الألومنيوم (PAFC)

وفقًا للوثائق الفنية الحالية وممارسات عملية الإنتاج، يمكن تلخيص عملية إنتاج كلوريد الحديديك متعدد الألومنيوم (PAFC) على النحو التالي:

 

أولاً: تصنيف عمليات الإنتاج الرئيسية

1. طريقة الإذابة الحمضية بخطوة واحدة

• المواد الخام: رماد الألومنيوم، خبث الألومنيوم، البوكسيت، خام الحديد، ومعادن أخرى من الألومنيوم والحديد
• تسلسل العملية:
• ① يتم طحن المادة الخام إلى حجم 40-60 مش → ② يتم خلطها مع حمض الهيدروكلوريك/حمض الكبريتيك (الظروف: 80-100 درجة مئوية، 3-5 ضغط جوي) → ③ يتم إضافة رماد عالي الألومينا لضبط البلمرة → ④ فصل الترسيب → ⑤ منتج سائل أو صلب (التجفيف بالرش/التجفيف بالأسطوانة)
• المميزات: تكلفة منخفضة، تفاعل سريع، ولكن يجب التحكم بدقة في شوائب المعادن الثقيلة

2. طريقة معادلة القلويات

• المواد الخام: هيدروكسيد الألومنيوم، ألومينات الصوديوم، إلخ.
• تسلسل العملية:
• ① يتفاعل رماد الألومنيوم مع هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج ألومينات الصوديوم ② معادلة بحمض الهيدروكلوريك ③ بلمرة ④ تركيز وتجفيف
• المميزات: يتميز المنتج بنقائه العالي، لكن العملية معقدة وتكلفتها مرتفعة.

3. طريقة التكليس والذوبان الحمضي (طريقة المواد الخام المعدنية)

• المواد الخام: البوكسيت، ومخلفات الفحم، والكاولين الحامل للفحم، إلخ.
• تسلسل العملية:
• ① تكسير الخام ← ② التكليس 500-800 درجة مئوية ← ③ إذابة حمضية (حمض الهيدروكلوريك/حمض الكبريتيك) ← ④ بلمرة ضبط درجة الحموضة ← ⑤ تجفيف الترسيب
• المميزات: معدل استخدام عالٍ للمواد الخام، مناسب لدرجات الحرارة المنخفضة والعكارة المنخفضة معالجة المياه

4. طريقة التحلل الحراري بالغليان

• المادة الخام: كلوريد الألومنيوم البلوري
• تسلسل العملية:
• ① يتحلل كلوريد الألومنيوم البلوري بالتسخين → ② تُبلمر المادة الخام بإضافة الماء → ③ التصلب والتجفيف
• المميزات: عملية بسيطة، ولكن تكلفة المواد الخام مرتفعة.

5. التحليل الكهربائي

• المبدأ: التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الألومنيوم، صفيحة الألومنيوم هي المصعد، والفولاذ المقاوم للصدأ/النحاس هو المهبط.
• المميزات: قلوية عالية ومحتوى عالٍ من الألومنيوم، مناسب لتحضير منتجات عالية النقاء.

 

معايير العملية الرئيسية والمعدات

1. 1. ظروف تفاعل الذوبان الحمضي:

• درجة الحرارة: 80-100 درجة مئوية
• الضغط: 3-5 ضغط جوي
• مدة الاستجابة: من ساعتين إلى ست ساعات

1. 2. منظم البلمرة:

• يُستخدم عادةً رماد الألومينا العالي ومسحوق ألومينات الكالسيوم لضبط نسبة الملوحة والحديد والألومنيوم

1. 3. طريقة التجفيف:

• المنتجات السائلة: التخزين المباشر أو التركيز.
• المنتجات الصلبة: التجفيف بالرش (كفاءة عالية) أو التجفيف بالأسطوانة (مناسب للشركات الصغيرة)

1. 4. طلب ​​تسهيلات:

• مفاعل مقاوم للتآكل، خزان ترسيب، مكبس ترشيح، برج تجفيف بالرش

 

3. تحسين المواد الخام والتركيبة

1. 1. التحكم في نسبة الألومنيوم والحديد:

• تؤثر نسبة الحديد إلى الألومنيوم بشكل مباشر على تأثير التلبد، والذي يتم التحكم فيه عمومًا عند 1:3-1:5

1. 2. مثال نموذجي للصيغة:

• البوكسيت 14-18%، حمض الهيدروكلوريك 35-42%، رماد الألومينا العالي 8-10%، الماء 30-45% (محلول حمضي)
• مخلفات الفحم + مسحوق الحديد الأحمر (محتوى Fe₂O₃ من 5 إلى 15%)، اضبط درجة الحموضة إلى 2-4

 

4. حماية البيئة ومراقبة الجودة

1. 1. إزالة الشوائب:

• تتم إزالة الرواسب عن طريق الترشيح بالترسيب لتجنب المعادن الثقيلة الزائدة

1. 2. التخلص من النفايات السائلة:

• يجب معادلة سائل النفايات الحمضية قبل تصريفه

1. 3. معيار المنتج:

• وفقًا لمعايير GB3151-82 وGB5749-85، يجب أن تتحكم منتجات مياه الشرب في نسبة الملوحة ومخلفات الزرنيخ والزئبق

 

خامساً: اقتراحات لتكييف التطبيق

• معالجة المياه العكرة ذات درجة الحرارة المنخفضة: يوصى باستخدام طريقة الذوبان القلوي أو طريقة التحميص لتعزيز استقرار التلبد.
• مياه الصرف الصناعي (مثل الطباعة والصباغة وصناعة الورق): اختر منتجات المحلول الحمضي ذات المحتوى العالي من الحديد.
• الشرب تنقية المياه: تُعطى الأولوية لعملية التحليل الكهربائي أو عملية المواد الخام المعدنية عالية النقاء.
•