[實用新型]用于除去氯化鋁溶液中金屬離子雜質的多級樹脂柱裝置

有效

• 申請號: 201320245154.8
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN203253201U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 郭昭華;池君洲;王永旺;董宏;姬學良;張云峰;高桂梅;劉大銳;高志娟;松麗濤
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司
• 主分類號: B01D15/04
• 分類號: B01D15/04;C01F7/62
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;高艷麗

技術領域

本實用新型涉及用于除去氯化鋁溶液中含有的金屬離子雜質的裝置，具體涉及除去氯化鋁溶液中含有的金屬離子雜質的多級樹脂柱裝置。

背景技術

在工業生產氯化鋁溶液的過程中，比如粉煤灰酸法制備氧化鋁溶液時，由于粉煤灰原料的純度不夠以及設備污染等原因，制得的氯化鋁溶液中通常含有一定量的鐵、鈣、鎂等雜質。使用這樣的氯化鋁溶液來制備聚合氯化鋁、堿式氯化鋁或結晶氯化鋁等工業產品時，這些雜質很容易進入產品中，對產品質量產生十分不利的影響，其中鐵雜質的影響尤其嚴重。因此，除去氯化鋁溶液中含有的鐵、鈣、鎂雜質，特別是鐵雜質，以生產高純度的氯化鋁溶液，對于制備聚合氯化鋁（特別是低鐵聚合氯化鋁）、堿式氯化鋁和結晶氯化鋁（特別是低鐵結晶氯化鋁）等工業產品是十分關鍵的。

目前除去氯化鋁溶液中的鐵、鈣、鎂等雜質的方法，多采用堿除雜法，即向氯化鋁溶液中加入堿，例如氫氧化鈉，使鐵、鈣、鎂等雜質沉淀出來，而氫氧化鋁由于是兩性物質，能夠與足量的強堿反應，生成的偏鋁酸鹽可溶于水，再通過過濾等手段實現固液分離，所得液體作為原料來生產精制氯化鋁溶液。這種方法工藝復雜，操作不便，成本較高，而且由于在加堿除雜之前需要首先加酸進行酸溶解，以充分溶出原料中鐵、鈣、鎂等堿金屬離子，因此氯化鋁原料中鐵、鈣、鎂等堿金屬離子的含量越高，耗堿量就越大，越不適用于大規模生產，因此實際生產中，該方法對于氯化鋁原料中鐵、鈣、鎂等的含量有一定要求。目前對于鐵、鈣、鎂等雜質金屬離子含量相對較高的氯化鋁溶液，尚沒有合適的除雜裝置。

因此，需要一種用于除去氯化鋁溶液中鐵、鈣、鎂等雜質的裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于除去氯化鋁溶液中鐵、鈣、鎂雜質離子的多級樹脂柱裝置。

本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的：

一種用于除去氯化鋁溶液中雜質離子的多級樹脂柱裝置，包括依次連接的強酸型陽離子交換樹脂柱組和螯合樹脂柱組，其中所述陽離子交換樹脂柱組和螯合樹脂柱組各自獨立地包括至少兩級，每級包括1-4臺并列的樹脂柱。

優選地，所述陽離子交換樹脂柱可裝填選自D001型、732型、742型、7020H型、7120H型、JK008型或SPC-1型樹脂中的一種或幾種；所述螯合樹脂柱可裝填選自D401型、D402型、D403型、D405型樹脂中的一種或幾種。

在一種優選的實施方式中，第一級陽離子交換樹脂柱組和第一級螯合樹脂柱組各自獨立地包括1-2臺并列的徑高比為1.5-3:1的樹脂柱，第二級陽離子交換樹脂柱組和第二級螯合樹脂柱組各自獨立地包括2-4臺并列的徑高比為0.5-0.8:1的樹脂柱。

優選地，所述陽離子交換樹脂柱組和螯合樹脂柱組各自獨立地包括至少三級，且末級陽離子交換樹脂柱組和末級螯合樹脂柱組分別為1臺徑高比為0.5-0.8:1的樹脂柱。

優選地，除末級樹脂柱外，各級陽離子交換樹脂柱組的樹脂總裝量相等，各級螯合樹脂柱組的樹脂總裝量相等。

在另一種優選的實施方式中，第一級陽離子交換樹脂柱組和第一級螯合樹脂柱組各自獨立地包括2-4臺徑高比為0.5-0.8:1的樹脂柱，末級陽離子交換樹脂柱組和末級螯合樹脂柱組各自獨立地包括1-2臺徑高比為0.5-0.8:1的樹脂柱。

優選地，所述陽離子交換樹脂柱組和螯合樹脂柱組分別為兩級，其中第一級和第二級陽離子交換樹脂柱組分別為兩臺并列的D001型陽離子交換樹脂柱和一臺D001型陽離子交換樹脂柱，第一級和第二級螯合樹脂柱組分別為兩臺并列的D401型螯合樹脂柱和一臺D401型螯合樹脂柱，且各臺樹脂柱的徑高比為0.5-0.8:1。

優選地，所述陽離子交換樹脂柱和螯合樹脂柱分別為兩級，其中第一級和第二級陽離子交換樹脂柱分別為一臺732型陽離子交換樹脂柱和并列的兩臺732型陽離子交換樹脂柱，第一級和第二級螯合樹脂柱分別為一臺D402型螯合樹脂柱和并列的兩臺D402型螯合樹脂柱，且第一級陽離子交換樹脂柱和第一級螯合樹脂柱的徑高比為1.5-3:1，第二級陽離子交換樹脂柱和第二級螯合樹脂柱的徑高比為0.5-0.8:1。

與現有的堿除雜方法相比，本實用新型的裝置結構簡單，除雜效果好，氯化鋁溶液中的鐵含量（以氧化鐵計）可容易地降至0.2mg/L以下，鈣、鎂含量（分別以氧化鈣、氧化鎂計）降至0.1mg/L以下。此外，當用等量的樹脂對同種料液進行處理時，樹脂從使用到失效的有效運行時間比多臺樹脂柱依次串聯的排布方式顯著延長，節約了樹脂的洗脫、再生過程消耗的大量時間和試劑，大大提高了生產效率。

附圖說明