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      實驗室配制聚合氯化鋁方法

      作者:利星 日期:2020-06-15 15:33 瀏覽:2508

      聚合氯化鋁是一種新型高效的無機高分子混凝劑,目前在國際上得到了廣泛的應用。其一般化學式為[Al2(OH)nCl6-n]m,主要通過壓縮雙層、吸附電中和、吸附架橋、吸附電中和等機理,使水中細小懸浮顆粒和膠體顆粒失穩、聚集、絮凝、凝聚、沉淀,達到凈化處理效果,泥沙網捕集等。

      實驗室配制聚合氯化鋁方法


      目前,國內外成熟的聚合氯化鋁制備工藝很多,大多采用鹽酸與鋁土礦、鋁酸鈣先后反應,采用優質昂貴的鋁屑、氫氧化鋁等原材料生產優質聚合氯化鋁,前者的缺點是鋁土礦不易溶解,與鹽酸反應不完全,造成原材料浪費和大量廢渣,從而增加了廢渣清理的勞動強度和成本,廢渣的利用和處置量的增加,使這一過程成為一個非常困難和頭疼的污染問題,后者的缺點是原材料成本高。在聚合氯化鋁的制備過程中,鹽酸濃度是一個重要指標,它直接影響鋁酸鈣粉體的溶解速度,進而影響產品的產量和質量。

      具體混合方案為:

      鹽酸含量由5%提高到9%,與一定質量的鋁酸鈣粉反應(實驗室設置為15g)。合成時間暫定為2小時,質量比(mass ratio)暫定為2倍(根據相關數據)。系列試驗數據如下:產品氧化鋁含量百分比分別為6.39、6.31、7.0、6.38和6.3;成本(元/噸)分別為248.6、252.7、228.6、249.2和252.1。因此,每噸產品成本隨鹽酸質量分數的變化而變化。當鹽酸質量分數從5%增加到7%時,產品成本(raw material)逐漸降低;當鹽酸質量分數從7%增加到9%時,產品成本逐漸增加。因此,當質量分數為7%時,成本較低,質量(quality)較好。

      理論分析:

      實驗室用鹽酸和鋁酸鈣粉制備聚合氯化鋁pac的反應原理是:鹽酸中的氯離子與鈣粉中的鋁離子和水中的氫氧離子反應,然后進一步聚合。簡單的反應式為:Cl+Al+Oh&rarr;[Al2(Oh)nCl6-n]m。從反應式可以看出聚合氯化鋁是一種高分子聚合物,是由多種氯離子、氫氧離子和兩種鋁離子通過離子鍵結合而成。每個離子之間都有一個平衡(balance)關系,任何離子濃度過高或過低都會破壞平衡。根據實驗數據,鹽酸濃度太低,無法與鈣粉中的鋁反應,鋁不能完全溶解;鹽酸濃度太高,因為該反應是放熱反應,產生大量熱量。反應未結束時,鹽酸大量揮發,導致反應不完全,溶解速率低,造成原料(raw material)浪費,成本增加。

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