高嶺土制備聚合氯化鋁的研究.pdf

1、某地高嶺土含鐵多、自然白度低，不適于制造高檔陶瓷。但其原礦中Al2O3含量高達38.06％，可作為制備聚合氯化鋁的廉價原料。本文對此高嶺土制備聚合氯化鋁的工藝和應(yīng)用進行了研究。制備包括活化、溶出以及聚合三個過程。應(yīng)用包括PAC處理模擬廢水和實際廢水的研究。在實驗室研究的基礎(chǔ)上開展了擴大試驗以及產(chǎn)品的工業(yè)試用。取得主要結(jié)果如下： 活化過程：采用了化學(xué)分析法、SEM和TG-DSC分別分析了高嶺土原礦的化學(xué)成分、物相、形貌以及熱行為

2、，同時采用XRD研究了不同焙燒溫度下高嶺土物相的變化。結(jié)果表明：在700-800℃時，為典型的無定形、非晶質(zhì)的偏高嶺石，此時鋁氧八面體層被完全破壞，由此確定了活化高嶺土中惰性Al2O3的溫度范圍為700～800℃。 溶出過程：采用正交試驗，考察了焙燒溫度和時間、酸溶濃度和酸溶比（Al2O3與HCl摩爾比）、酸溶溫度和時間以及激發(fā)劑用量等因素對Al2O3溶出率的影響。綜合考慮實際生產(chǎn)和經(jīng)濟效益，確定了較優(yōu)的溶出條件：焙燒溫度75

3、0℃，焙燒時間1h，酸溶濃度20％，酸溶比1：6.0，酸溶溫度100℃，酸溶時間2.0 h，激發(fā)劑用量3.0 g/100g。 聚合過程：對比研究了NaOH、Na2CO3和CaCO3調(diào)節(jié)劑在聚合過程中的行為以及對產(chǎn)品指標(biāo)的影響，最終確定了采用CaCO3為聚合工藝的調(diào)節(jié)劑。采用Al-Ferron逐時絡(luò)合比色法研究了聚合氯化鋁中鋁的形態(tài)分布，考察了nCa/nAl對聚合氯化鋁穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：在高鈣體系中，nCa/nAl直接影響

4、鋁形態(tài)（Ala，Alb和Alc）的分布，nCa/nAl較低時，穩(wěn)定的Alb占主導(dǎo)地位，體系相對穩(wěn)定，隨著nCa/nAl的增大，Alb減少，而不穩(wěn)定的Alc增加，從而影響聚合氯化鋁的穩(wěn)定性。 研究了PAC樣品對甲基橙模擬廢水的絮凝效果。結(jié)果表明：投加4g PAC處理150 mL廢水后，模擬廢水色度、濁度和COD值分別降低了66％、67％和76％。同時，將PAC樣品稀釋為Al2O3含量為5mg/mL后，用于處理200 mL實際廢水