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测定聚合氯化铝的方法优化

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚合氯化铝,以优质氢氧化铝粉为主要原料加工而成的无机高分子聚合物。主要用于污水处理方面,因为添加了铁粉颜色呈棕褐色,添加铁粉越多PAC颜色越深,铁粉如果超过一定的量,也被称为聚合氯化铝铁,用于污水处理。制备聚合氯化铝的方法较多,规模化生产的主要是酸溶法和碱溶法,其中由于生产成本、氧化铝溶出率等问题,酸溶法较多。聚合氯化铝技术指标有氧化铝含量、不溶物、盐基度等,分别代表产品的纯度和性能。

测定聚合氯化铝的方法优化

聚合氯化铝(Poly Aluminium Chloride,简称PAC),以优质氢氧化铝粉为主要原料加工而成的无机高分子聚合物。它是AlCl3水解成为Al(OH)3的中间产物,是一种水溶性无机高分子聚合物,通常也称为碱式氯化铝或混凝剂,化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,(m≤10,n=3~5),其中m代表聚合程度,n表示PAC的中性程度,是具有Keggin结构(多阴离子簇合物)的高电荷聚合环链体,对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用,并可强力去除微有毒物及重金属离子。

由于形态多变的多元羧基络合物结构,使得氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用较强,形成的PAC相对分子质量较大、电荷密度较高,链状分子能充分延伸,吸附架桥间范围大,絮凝作用好;而且絮凝沉淀速度快,适用pH范围宽,对管道设备无腐蚀性;净水效果受温度的影响小,适用于较复杂的江河水、水库水、工业循环水及污水的净化处理等。在水解过程中,伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程,有除臭脱色、除浊、杀菌、除氟、除铝、除铬、除油、除重金属盐、除放射性污染物等功能,还用于造纸、印染、水泥速凝剂、医药用品、化妆品等其他行业的生产过程。

PAC为颗粒或粉末状固体,有3种典型的颜色,分别为棕褐色、黄色和白色。棕褐色PAC的原材料是铝酸钙粉、盐酸铝矾土还有铁粉。主要用于污水处理方面,因为添加了铁粉颜色呈棕褐色,添加铁粉越多PAC颜色越深,铁粉如果超过一定的量,也被称为聚合氯化铝铁,用于污水处理。黄色PAC的原材料是铝酸钙粉、盐酸和铝矾土,主要用于工业循环水及江河水库净化和饮用水处理方面,如果用于饮用水处理原材料是氢氧化铝粉、盐酸和少量的铝酸钙粉。白色PAC也被称为高纯无铁白色PAC,或食品级白色PAC,与其他PAC相比品质最高,主要的原材料是优质的氢氧化铝粉和盐酸,用于制糖脱色澄清剂、鞣革、医药、化妆品和精密铸造及水处理等领域,由于制备成本高,在水处理方面较少使用。(www.xing528.com)

制备聚合氯化铝的方法较多,规模化生产的主要是酸溶法和碱溶法,其中由于生产成本、氧化铝溶出率等问题,酸溶法较多。而酸溶涉及盐酸浓度、盐酸投加量等问题。盐酸浓度越高,氧化铝溶出率越大,但盐酸挥发也就越厉害,故要合理配制盐酸浓度,质量分数通常为20%左右,从而使盐酸投加量少。一些生产原料中重金属等有害离子含量较高,可以在酸溶过程中加入硫化钠、硫化钙等硫化物,使有害离子生成硫化物沉淀而去除;也可以考虑用铝屑置换和活性炭吸附的方法去除重金属等有害离子。固体产品是将液体产品经喷雾干燥或滚筒干燥而得。喷雾干燥适于大规模生产,规模较小的企业常采用滚筒干燥。

聚合氯化铝技术指标有氧化铝含量、不溶物、盐基度等,分别代表产品的纯度和性能。通常认为氧化铝含量越高,PAC纯度越高,产品的品质越好;盐基度反映聚合程度和絮凝效果,盐基度越高通常絮凝作用越好。一般可在低盐基度产品中投加铝屑、铝酸钠、碳酸钙、碳酸铝、氢氧化钠凝胶、石灰等来提高盐基度或促进絮凝效果,其中铝屑、铝酸钠成本较高,目前国内大多企业采用铝酸钙调整盐基度。

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