用高嶺土制備“類龜式”Al-,13-鹽酸鹽.pdf

1、本文以內(nèi)蒙古優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)高嶺土為主要原料，采用先制成結(jié)晶氯化鋁再“蒸汽熱解”和“缺酸浸取”兩種工藝，均制成了具有“類龜式”結(jié)構(gòu)的十三聚鋁鹽酸鹽[Al<,13>(OH)<,24>(H<,2>O)<,24>Cl<,15>·13H<,2>O]．用粉末XRD法鑒定了產(chǎn)物的物相組成，化學(xué)分析法測(cè)定了產(chǎn)物的純度和產(chǎn)率，總結(jié)了兩種工藝的特點(diǎn)，測(cè)算了兩種工藝的成本，為這種組成單一、結(jié)構(gòu)新穎、絮凝性能優(yōu)異的聚鋁結(jié)晶的工業(yè)生產(chǎn)提供了可靠依據(jù)． “蒸汽熱

2、解”工藝中，以追求焙燒高嶺土中鋁份(以Al<,2>O<,3>計(jì))浸出率最高為目標(biāo)，優(yōu)選了焙燒溫度和時(shí)間、鹽酸濃度、酸鋁摩爾比、固液質(zhì)量比、酸浸溫度和時(shí)間等工藝技術(shù)條件，結(jié)合高嶺土的差熱、熱重曲線和焙燒前后的XRD圖譜，最終確定的提鋁工藝參數(shù)為：325目高嶺土原礦在700℃下焙燒2小時(shí)，用20％的HCl按3:1的酸鋁比和1:4的固液比配料，于80℃下酸浸3小時(shí)，浸出率達(dá)93.0％；經(jīng)濃縮、結(jié)晶制得結(jié)晶氯化鋁；再經(jīng)“蒸汽熱解”，制成了純度為

3、99.2％、產(chǎn)率為76.2％的“類龜式”鋁十三鹽酸鹽． “缺酸浸取”工藝中，直接以不足量HCl浸取焙燒高嶺土，不加其它酸度調(diào)整劑，以實(shí)現(xiàn)一步合成高純度“類龜式”鋁十三鹽酸鹽為目標(biāo)，考察了酸鋁比、固液比、酸浸溫度和時(shí)間、母液濃縮溫度和程度對(duì)產(chǎn)物純度和產(chǎn)率的影響，制成了純度為98.28％、產(chǎn)率為65.0％的目標(biāo)產(chǎn)物． 本文還以中間產(chǎn)物結(jié)晶氯化鋁為原料，采用“干式熱解、補(bǔ)水晶化”工藝，考察了升溫速度、熱解溫度和時(shí)間、補(bǔ)水量、晶

4、化溫度和時(shí)間對(duì)產(chǎn)物組成和結(jié)晶性的影響，制成了含量為64.9％的“類龜式”鋁十三鹽酸鹽，雜質(zhì)為因包裹而未熱解的結(jié)晶氯化鋁．隨熱解程度的加深，還得到一種含量超過(guò)80.0％的水合羥基氯化鋁結(jié)晶[Al(OH)<,2>Cl·2H<,2>O]，為進(jìn)一步研究其結(jié)構(gòu)和性能創(chuàng)造了條件． 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有三：一是高嶺土原料得到充分利用，鋁份浸出率高達(dá)93.O％；二是首次用價(jià)廉易得的富鋁礦產(chǎn)制成了組成單一、關(guān)鍵絮凝形態(tài)含量超過(guò)98.O％的聚鋁結(jié)晶，