我廠在烷基苯裝置上以苯和烯烴進行烷基化反應及在潤滑油裝置上進行烯烴重合，均以三氯化鋁作為催化劑。在生產過程中排出的三氯化鋁絡合物（即泥腳）采用水解的方法進行處理。每年可回收大量的苯及油狀物，共水解水（三氯化鋁水溶液）除部分做混凝劑外，其余加氨水制取氯化銨。但是，利用水解水加氨水制取氯化銨工藝不盡合理，產品成本過高，尤其是反應過程中析出的氫氧化鋁白白浪費，未能合理利用。本實驗著重對水解水的物化性質及組成、水解水制取結晶三氯化鋁的工藝條件和實驗產品的質量及用途等方面進行了研究，并完成了利用水解水制取結晶三氯化鋁的小試及生產試驗。

一、水解水的物化性質及組成

外觀：黃棕色微稠狀液體

比重：1.20～1.31

pH:1.0～2.0

其主要化學組成大致如表l。

用吸收光譜對共溶液進行半定量分析，其重金屬和硅雜質分析結果如表2。

從分析看出，我廠水解水含鋁量較高，雜質含量較低，是生產結晶鋁鹽的良好原料。

二、機理及工藝條件

水解水制取結晶三氯化鋁，主要為濃縮過程。

溶液在予熱過程中，大部分油狀物被游離出來，并上浮至溶液表面，微量苯在濃縮過程中蒸發(fā)，達到分離的目的。當溶液濃縮至一定程度時，停止加熱。共過飽和溶液經(jīng)冷卻后迅速結晶（晶體為砂粒狀）。經(jīng)分離及干燥后即為帶6個結晶水的三氯化鋁固體產品。

其試驗工藝流程簡示如下：

工藝說明：水解水首先予熱至沸騰。然后，將予熱后溶液過濾（采用真空過濾）除去溶液中殘油及其它雜質。過濾后溶液濃縮至溶液表面有晶膜出現(xiàn)便停止加熱（濃縮終點溫度為124℃，粗測），使共自然結晶。將結晶體與母液分離（離心分離或真空抽濾），母液送回再次濃縮，固體包裝后即為結晶三氯化鋁產品?；驅饪s結晶后的固體產品經(jīng)與液液分離后，通入熱風進行干燥處理，包裝后即為產品。

三、工藝條件的選擇

試驗中，我們針對水解水的實際情況進行了不同條件的探索。

（一）水解水的予處理

活性炭對有機物具有較好的吸附特性，目前已經(jīng)作為有機廢水處理的一個重要手段為國內外所重視。我們采用活性炭吸附的方法進行了水解水除油及苯的對此試驗，結果如表3。

采用活性炭吸附，水解水中油的去除率平均為81.3%，苯的去除率平均為85.9%，同時還起到一定的脫色作用。因此，活性炭吸附可用于水解水予處理。是否采用活性炭予處理，可根據(jù)產品用途而定，若產品作為混凝劑用于工業(yè)給水及污水處理，質量要求不高，采用予熱后過濾的方法是可以達到要求的。

（二）溶液的濃縮結晶及干燥處理

濃縮結晶是整個反應的關鍵，對其反應條件應嚴格控制。為加快濃縮和結晶的反應速度，可采用負壓濃縮（其空度500～600毫米汞柱）。在濃縮過程中揮發(fā)的氯化氫氣體，采用水吸收的方法進行處理，在試驗中我們做了幾次回收試驗，效果較好。

試驗中，采用真空抽濾的方法對共固、液體進行分離。同時也考察了采用離心機進行脫水的分離效果。兩種方法應用于結晶三氯化鋁生產中的固、液分離均是可行的。但是在采用后一種方法時，要考慮到離心機的設備腐蝕問題。

熱風干燥可做為固體產品經(jīng)分離后的進一步加工處理，以降低產品中的水分及酸性，提高產品質量。但在一般情況下，結晶三氯化鋁產品經(jīng)離心分離或其空抽濾處理后即可包裝出廠。

四、實驗結果

定性和定量試驗數(shù)據(jù)如表4。

實驗中，因為條件限制，對蒸出液和其它損失未統(tǒng)計。由于結晶后母液與新反應的原料混合后再行濃縮，故除蒸出液外，物料平衡時的損失很少。

五、試驗產品的質量及評價

結晶三氯化鋁工業(yè)產品目前還沒有統(tǒng)一的國家質量標準。南票礦務局根據(jù)煤矸石綜合利用制取結晶三氯化鋁的生產工藝和造紙、鑄造反凈水等工業(yè)的要求，制訂出企業(yè)產品質量標準，見表6。

參照上述企業(yè)產品質量標準，我廠試驗產品的各項主要指標均符合規(guī)定要求。

（一）外觀：大部分試驗產品的顏色呈微黃色，個別試驗產品因含鐵量較高而呈黃色。

（二）含鋁量：可達到一級品或二級品的標準。若經(jīng)過干燥處理，則可全部達到一級品標準。

（三）含鐵量：試驗產品含鐵量較低，一般可達一級品標準。

（四）苯及共它有毒物質含量：低于國家地面水排放標準。

（五）不溶物、游離酸：均符合上述標準。

我廠實驗產品與南票礦務局產品樣品比較，具有顏色好、含鐵量低等特點。根據(jù)試驗結果，符合一級品要求的占55.6%，符合二級品要求的占44.4%。

六、試驗產品的主要用途

工業(yè)用結晶三氯化鋁可用于造紙、鑄造、凈化水、醫(yī)藥等方面。試驗產品最適于作為混凝劑用于工業(yè)給水及污水處理。

目前，國內外發(fā)展最快的無機混凝劑是聚合鋁(也叫做堿式氯化鋁，簡稱PAC)。聚合鋁可視為結晶三氯化鋁和氫氧化鋁的中間產物。因此，試驗產品也可進一步經(jīng)熱解及聚合處理后制取聚合鋁產品。

七、幾個問題

（一）溶液在濃縮過程中產生的氯化氫尾氣，要有完善的回收措施，否則會造成空氣的二次污染。本實驗采用水吸收的方法對共尾氣進行了回收試驗，但對共回收的付產物——稀鹽酸水溶液的利用問題在試驗中未考慮，有待于今后繼續(xù)探討。

（二）三氯化鋁對設備有腐蝕作用，我廠水解水及成品鋁鹽中含鐵雜質主要是由于設備腐蝕所致。含鐵量是產品分級的重要標志，若產品用于造紙，含鐵量的多少會直接影響紙張的白度。因此，要充分考慮到設備的防腐問題。

（三）結晶三氯化鋁產品在空氣中易于潮解，在產品分離后及包裝過程中，要盡量少與空氣接觸。

八、結論

（一）本試驗利用水解水制取結晶三氯化鋁產品，為我廠水解水的綜合利用開辟了新途徑。目前，國內較大規(guī)模的生產企業(yè)只有幾家，加之固體產品具有包裝簡單，易于運輸?shù)膬?yōu)點，產品供不應求。

（二）通過試驗證明，利用水解水制取結品三氯化鋁從工藝技術上講是可行的，在經(jīng)濟上也是合理的，可以推廣應用于工業(yè)生產。