常压酸溶法制备聚合氯化铝的工艺研究

第13期邓严华，等：常压酸溶法制备聚合氯化铝的工艺研究·43·常压酸溶法制备聚合氯化铝的工艺研究邓严华，何亚三，陈宇洲(闽南师范大学化学与环境学院，福建漳州363000)摘要：本实验以氢氧化铝、铝酸钙等为原料，采用常压酸解聚合二步法试验出优质的聚合氯化铝，并大大提高了氧化铝的溶出率。本实验着重考察不同酸溶试剂对氧化铝溶出率的影响，研究初始盐酸浓度、投加硫酸或投加混合酸对反应的影响。结果表明，初始盐酸浓度为30％左右为佳；在聚合反应时中添加混合酸显著提高了溶出率(100．7％)。制成的PAC产品的净水效果优于市售某知名品牌产品。关键词：聚合氯化铝；铝酸钙粉；氧化铝；净水中图分类号：TQ314．253文献标识码：A文章编号：1008—021x(2016)13—0043—03StudyonthePreparationofPACwitllAcidDissolutionatNormalAtmosphericTemperatureDengYanhua，HeYasan，ChenYuzhou(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience，MinnanNormalUniversity，Zhangzhou363000，China)Abstract：Thistestpreparedhigh—qualityPACwithA1(OH)3andCalciumaluminatemine，usingtwo—stepmethodofaciddissolutionandpolymerizationatnormalatmospherictemperature．ThestudyfocusedontheefectofdiferentacidontheextractionrateofA1203，inwhichthestartingconcentrationofHC1，additionofH2SO4andmixedacidsweretested．TheresultillustratedthattheoptimalstartingconcentrationofHC1is30％，andaddingmixedacidsatthepolymerizationstepcouldenhanceobviouslytheextractionrateofA1203(100．7％)．ThewaterpurificationperformanceofthuspreparedPACwastestedandbetterthanamarketproduct．Keywords：PAC；calciumaluminatemine；aluminumoxide；waterpurification聚合氯化铝(简称PAC)是20世纪60年代末发展起来的一类新型高分子絮凝剂，具有优越的净水性能，与传统药剂相比，药效较高而价格较低，是应用最广泛的无机絮凝剂之一，PAC絮凝剂絮凝效果较好，并且具有用量少，对水体pH值影响小，适宜投加范围广，絮凝效果对温度变化不敏感，矾花形成迅速等特点。聚合氯化铝近年来广泛运用于生活饮用水净化，工业废水处理如印染废水、造纸制浆废水、啤酒厂废水等，效果显著。聚合氯化铝的生产原料较多，有铝灰¨I4]、煤矸石。]、铝土矿、高岭土¨。。和铝酸钙矿粉等。本实验以盐酸、氢氧化铝、铝酸钙等为原料，采用常压酸解聚合二步法，添加混合酸，制备出优质的聚合氯化铝，并大大提高了氧化铝的溶出率，从而提高生产率。1实验部分1．1试剂及仪器试剂：市售铝酸钙粉，盐酸、硫酸、HF酸、高氯酸、硝酸(AR西陇化工)；仪器：DF一101S集热式恒温加热搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂)、SHZ—D(III)循环水式多用真空泵、美国ThermoAQ2010浊度仪、BS一110S电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司)、DHG-9423A型电热恒温鼓风干燥箱。1．2化学分析氧化铝(A12O3)含量按国标GB15892—2009进行；采用国标GB15892—2009来检测所制的产品的盐基度；溶出率以原料和产物中的氧化铝(A12O，)总含量对比来计算；净水性测试：取学校池塘内的水作为水质样本，分别取所得产品以及市售某品牌聚合氯化铝样本进行投加实验，并对比。取水样各100mL，置于5个烧杯中，调节pH值为7—8左右。取2．5g固体产品，加水约7mL将其溶解后，稀释转移到250mL容量瓶中；用移液管移取0．05mL溶液滴加与烧杯1中，烧杯2中0．10mL，烧杯3中0．15mL，烧杯4中0．20mL，烧杯5中0．40mL，折合浓度为5×10～、10×10～、15×10～、20×10一、40×10～。各用玻璃棒搅拌3min，待絮凝沉淀半小时后，用浊度仪对水质浊度进行测定，并以添加量为横坐标，浊度为纵坐标绘制浊