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铝土矿选矿尾矿制备聚合氯化铝
-作 者: 绿脉环保     
-时 间: 2018/10/31 10:43:05
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聚合氯化铝(PAC)也称碱式氯化铝,是三氯化铝的碱式盐,是一种无机高分子絮凝剂,因其具有絮凝性能优良、沉降速度快,适应性强、投量少,净水成本低等特点被广泛用于饮用水、城市及化工、冶金、石油等工业废水的处理。随着我国可持续发展战略方针及水资源环境保护法的实施,对净水剂聚合氯化铝的市场需求量也将会逐年递增全国用量在每年100-150万吨左右。

铝土矿选矿尾矿量大,产率已经接近50%,铝土矿尾矿粒度细,含水高,选

矿尾矿的处理一直没有的解决,直接堆存、转存占用大片土地,使得原本成本偏高的铝土矿选矿雪上加霜,在目前环保综合利用的大环境下,尾矿的综合利用,既可以提高选矿的附加值,又可以减少选矿成本,铝土矿尾矿含有三氧化二铝40-45%,可以作为聚合氯化铝的原料,又可以消耗大量的铝土矿尾矿。湖南绿脉环保科技有限公司开发了铝土矿尾矿制备聚合氯化铝技术,产品具有较好的性能,更多信息请继续联系湖南绿脉环保科技公司(www.hnlmhb.com)刘三军博士等专家。

一、制备原理和工艺如下:

铝土矿尾矿中氧化铝主要存在于高岭土中,预先焙烧破坏其晶体结构,氧化铝与盐酸进行反应,反应可分为溶出、水解、聚合三个过程。 随着铝土矿尾矿中铝的溶出以及HCl的消耗,使得溶液中pH值逐渐升高,促使配位水发生水解,水解产生的HCl又促进了铝的溶出反应。同时,在不断的水解过程中,两个相邻铝水解形态间又会发生架桥聚合,使得水解产物的浓度降低,结 果又促使水解反应的进行。整个反应过程中,溶出、水解、聚合互相交替,使反 应向着高铝浓度、高盐基度方向发展。以下是溶出、水解、聚合过程可能发生的反应。

溶出  Al2O36H+  2Al3+H2O

水解  AlCl3+H2O  AlOHmClnH+

聚合  AlOHmCln  [Al2(OH)nCl6-n·XH2O)]m

大致的工艺流程见图1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、铝土矿尾矿制备聚合氯化铝的工艺条件

为了提高铝的溶出率,焙烧温度,盐酸浓度溶出时间、溶出温度等四个主要因素,以达到最佳的反应条件。

 

结论:铝土矿尾矿,在750℃下焙烧1小时,研磨过100目筛。在50g铝矾土中加入20%的エ业盐酸250ml和适量水,加入带有回流冷凝管四口烧瓶中,在85℃条件下反应2h,再加入25g铝酸钙粉调节盐基度,在85℃下继续

反应4小时,过滤,所得液体既是聚合氯化铝,该产品的检测指标如下表1所示,可见,铝土矿尾矿工艺生产的聚合氯化铝达到了国家标准GB/T 22627-2014

               1 生产的聚合氯化铝的检测指标

序号

元素项目/结果

样品名称

铝土矿尾矿生产PAC

指标(液体)

1

氧化铝的质量分数/%

8.64

6

2

盐基度/%

66.41

30-95

3

密度(20g/cm3

1.27

≧1.1

4

不溶物的质量分数

0.08

0.5

5

pH值(10g/L水溶液)

4

3.5-5

6

铁的质量分数/%

1.2

2

7

砷的质量分数/%

0.001

0.0005

8

铅的质量分数/%

0.001

0.002

三、制备的聚合氯化铝的净水性能

采用分光光度法,检测生产的PAC对不同的污水的净水性能。

250mL污水于烧杯中,用盐酸或氢氧化钠溶液调节水样的pH值,加入定量的PAC,以350rmin快速搅拌2min,然后以80rmin慢速搅拌8min,停止搅拌,静止沉降15min,在液面下23m处取适量上清液,测定其COD

实验结果:污水的pH值在6.010.0时,浊度去除率和COD去除率效果均较好,PAC投加量并非越多越好,对于造纸污水来说,PAC投加量在400850mgL范内,浊度去除率和COD去除率均较好,当投加量大于850mgL时,余浊较大,COD去除效果反而下降,对服厂洗水来说,PAC投加量在250900mgL范图内,絮凝效果较好,而投加量大于900mgL,累凝效果不理想。可见,铝土矿尾矿生产的PAC可以有效去除各种污水的浊度和COD




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