第三章 无机高分子混凝剂.ppt

第三章无机高分子混凝剂
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无机高分子混凝剂
第一节聚***化铝
第二节聚硅硫酸铝
第三节聚硫酸铁
第四节聚合***化铁
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第一节聚***化铝
聚***化铝简介
聚***化铝净化方法
聚***化铝合成方法
聚***化铝干燥方法
聚***化铝铝形态研究
聚***化铝的环境效应
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第一节聚***化铝
聚***化铝的应用已经有30多年的历史,其应用范围和产量日益扩大,但是对于其形态研究还不深入,聚铝离子是研究无机高分子混凝剂的基础,深入研究其结构对于混凝剂的研究和使用具有非常重要的意义。
聚***化铝一般表示为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中n可取1~5中间的任何整数,m则为≤10的整数。根据新国家标准的修订结果和无机盐命名规则,2003开始实施的新的国家标准将Polyaluminium Chloride命名为聚***化铝,并采用通式Aln(OH)mCl3n-m表示。
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第一节聚***化铝---合成方法
聚***化铝的生成原料很多,包括铝屑,铝灰,煤矸石,铝土矿,高岭土,铝酸钙矿粉,氢氧化铝等。
其合成方法主要有铝矾土法、铝灰法和氢氧化铝法。
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第一节聚***化铝---氢氧化铝酸溶法
合成方法
以氢氧化铝为原料生产聚***化铝是上世纪80年代国内和目前国外普遍采用的一种工艺,氢氧化铝纯度高,生产产品重金属含量非常低,但是由于氢氧化铝的酸溶性比较差,一般采用加热加压酸溶的生产工艺。
这种工艺相对比较简单,但是生产的聚***化铝的盐基度往往比较低,一般在30~50%范围内。一般可在低盐基度产品中投加铝屑、铝酸钠、碳酸钙、碳酸铝、氢氧化铝凝胶、石灰等,为了保证这种产品的重金属含量低的优势,又不引入其它杂质,一般采用加铝屑和铝酸钠的方法。添加铝屑和铝酸钠的方法成本要高于铝酸钙、铝灰。
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采用氢氧化铝加温加压酸溶和铝酸钙矿粉中和聚合等两道工序,具体工艺流程图(见图3-11):
氢氧化铝
盐酸
加热加压聚合
自然沉降或过滤
低盐基度聚***化铝
难溶氢氧化铝渣
调整盐基度
高盐基度聚***化铝
过滤
液体聚***化铝
喷雾或滚筒干燥
干粉或颗粒产品
硫酸溶解或直接回用
废渣
铝酸钠铝酸钙铝灰、铝屑碳酸钙
石灰氢氧化铝凝胶碳酸铝
图3-11 氢氧化铝两步法生产聚***化铝工艺流程图
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第一节聚***化铝---氢氧化铝酸溶法
氢***化铝在高温高压下酸溶时,生成低盐基度***化铝,反应式如下:
2Al(OH)3 +nHCl = Al2(OH)6-nCln + nH2O (式3-11)
一般n值低于3,也就是盐基度低于50%。在采用铝酸钙和氢氧化铝凝胶等调整盐基度时,可以将盐基度控制得更低,这样可以加强氢氧化铝的溶解,减少不溶性氢氧化铝的量
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第一节聚***化铝---氢氧化铝酸溶法
氢氧化铝酸溶配比与溶出率及盐基度的关系:
表3-11 氢氧化铝与盐酸摩尔比与溶出率的关系
项目
Al2O3转化率(%)
盐基度(%)
pH值
Al(OH)3:HCl=:1



Al(OH)3:HCl=:1



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第一节聚***化铝---氢氧化铝酸溶法
反应压力对氧化铝溶出率的影响:
表3-12 氧化铝溶出率与反应压力的关系
项目
反应压力(MPa)
Al2O3溶出率(%)
盐基度(%)
pH值


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