第三章 无机高分子混凝剂.ppt

第三章无机高分子混凝剂无机高分子混凝剂?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[Al 2 (OH) n Cl 6-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 Al n (OH) m Cl 3n-m 表示。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。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。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 = Al 2 (OH) 6-n Cl n+ nH 2 O (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 Al(OH) 3 :HCl=: 1 Al(OH) 3 :HCl=: 1 Al 2O 3转化率(%) 盐基度(%) ? ? pH 值 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 ) Al 2O 3溶出率(%) 盐基度(%) 15 pH 值