Cloruro de polialuminio es un coagulante muy utilizado y altamente eficaz. Cuenta con una amplia gama de aplicaciones, especialmente en el ámbito del tratamiento de aguas residuales. Hoy ofreceremos una descripción detallada del proceso de producción del cloruro de polialuminio. Veamos los aspectos técnicos clave de cada etapa.
Preparación de las materias primas
Las materias primas principales para la producción de cloruro de polialuminio son las fuentes de aluminio y los ácidos. Las fuentes de aluminio son la bauxita (que contiene entre un 40 % y un 70 % de Al₂O₃), la escoria de aluminio (un subproducto industrial que contiene residuos de aluminio) y el hidróxido de aluminio (de alta pureza, pero relativamente caro). Los ácidos utilizados son principalmente el ácido clorhídrico (HCl) y el ácido sulfúrico (H₂SO₄). La mayoría de los fabricantes de cloruro de polialuminio optan por el ácido clorhídrico debido a su rápida velocidad de disolución, lo que da como resultado un producto PAC de mayor pureza.
Reacción de lixiviación ácida
La materia prima de aluminio se mezcla con ácido en una proporción específica (por ejemplo, bauxita y ácido clorhídrico en una proporción aproximada de 1:1,5). A continuación, la mezcla se calienta y se agita en un reactor (manteniendo la temperatura entre 80 y 95 °C). Se produce la reacción de solubilización ácida: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O. El punto final de la reacción viene determinado por el pH (4,5-5,5) y la concentración de aluminio. En esta etapa, la solución contiene principalmente AlCl₃ e impurezas no disueltas.
Maduración y adaptación
La solución solubilizada con ácido se traslada a un tanque de maduración. A continuación, se añade una pequeña cantidad de aluminato de calcio e hidróxido de sodio para ajustar el pH. Simultáneamente, se introduce aire y se agita enérgicamente la mezcla durante 2-4 horas. Esto favorece la hidrólisis y la polimerización del AlCl₃, formando complejos polihidroxílicos adsorbentes (como [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]). Esto eleva la basicidad (B) del producto al 50 %-80 %, lo que mejora significativamente la estabilidad del cloruro de polialuminio.
Secado y granulación
La solución madurada se filtra mediante un filtro prensa de placas y bastidor para eliminar las impurezas, tras lo cual pasa a la fase de secado. Actualmente existen dos métodos de secado principales:
- Secado por atomización: los gránulos resultantes son uniformes, con un contenido de materia insoluble en agua inferior al 0,3 %, lo que los hace adecuados para el PAC de calidad apta para el agua potable.
- Secado en trommel: este método tiene bajos costes de producción y produce gránulos en forma de escamas. Se utiliza principalmente en el tratamiento de aguas residuales industriales.
El contenido de humedad del producto secado se mantiene por debajo del 3 % para facilitar su posterior transporte y almacenamiento.
Pruebas de productos y embalaje
El cloruro de polialuminio seco debe superar las pruebas de calidad antes de salir de fábrica. Los parámetros clave de las pruebas incluyen el contenido de Al₂O₃ (normalmente entre el 28 % y el 30 %), la basicidad (entre el 40 % y el 90 %) y la materia insoluble en agua (calidad apta para agua potable <0,1 %). Los productos que superan las pruebas se envasan en diferentes formatos (sacos de 25 kg y de 50 kg). Algunos fabricantes de cloruro de polialuminio también producen productos granulados o en polvo según requisitos específicos.
En resumen, el proceso de producción del cloruro de polialuminio puede parecer complejo. Sin embargo, cada paso está diseñado para mejorar la eficacia de purificación del producto final. Desde la selección de las materias primas hasta la inspección del producto terminado, el control de los parámetros en cada fase de la producción influye directamente en la eficacia final del tratamiento del agua.
