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铝酸钙粉制备聚合氯化铝的最佳工艺

来源:巩义市大千净化材料有限公司 发布时间:2018-9-14 14:16:53

    铝酸钙酸溶一步法是由我国独创的聚合氯化铝生产方法,以铝酸钙粉和工业盐酸为原料,该工艺因其工艺简单、操作方便以及生产成本低等优点成为聚合氯化铝絮凝剂生产厂家通用的生产方法之一。

    聚合氯化铝.jpg工艺理论:

    聚合氯化铝的化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中:1≤n≤5,m≤10,由形态多变的多元羟基络合物及聚合物组成,为无定形的无机高分子絮凝剂,溶于水后即形成聚合阳离子,通过对水中胶粒电性中和及架桥作用最终形成Al(OH)3沉淀物从水中分离出来。

    铝酸钙粉由铝土(Al2O3·H2O)、石灰石(Ca-CO3)及其他配料经高温锻烧、冷却后研磨而成,主要矿物成分为铝酸一钙(Ca·A12O3)、二铝酸一钙(Ca·2A12O3)铝酸钙粉与盐酸的主要反应为:

    Al2O3+HCl→Al2(OH)nCl6-n

    CaO+2HCl→CaCl2+2H2O

    在反应过程中生成碱式氯化铝,并伴有少量的碱式氯化铁。当pH值升高到一定值时,相邻的两个羟基发生架桥聚合及自聚,直至达到一定的聚合度。

    mAl2(OH)nCl6-n→[Al2(OH)nCl6-n]m

    聚合氯化铝.jpg工艺条件:

    1)铝酸钙酸溶一步法制备聚合氯化铝,反应时间为2h时溶出率趋于稳定,其有效成分质量分数主要取决于熟化离心后的溶液体积,与比重呈正相关。

    2)在较低反应温度时溶出率随酸浸温度的升高而增大,但当酸浸温度达到90℃之后时,溶出率的增势趋缓,此时溶出率达到52.35%,当酸浸温度进一步升高时,溶出率略微降低,温度大于105℃时溶液极易暴沸,反应不易控制。

    3)工业盐酸的初始质量分数低于7%时溶出率较高,初始质量分数越高,较高的溶出率就越难获得。

    4)反应过程中调节加水量,控制比重在1.26以上,即可使有效成分质量分数大于10%。盐基度可通过铝酸钙粉与工业盐酸的质量比来调节,本实验设定为1:2.0。

    5)实验证明,采用高速离心的方法可以有效缩短沉降时间,且制得的聚合氯化铝溶液水不溶物少、感官性好。在此基础上,制得的聚合氯化铝溶液数据指标见表5,均满足国家标准《生活饮用水用聚氯化铝》(GB15892-2009)要求,而溶出率由传统的30%左右可以上升到50%以上,提高了经济效益。

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