聚合氯化铝在现代工业水处理中的应用案例非常多,在这里不作介绍,今天我们来谈谈其生产原料,可用来生产聚合氯化铝的含铝原料很多,按照来源的不同可分为三类。一类为直接从矿山开采得来的含铝矿物原料,一类为来自工矿部门的废渣,另一类是化工、冶金产品或半成品。下面我们分别对这几种原料作简单介绍。
1,含铝矿物:铝在地球元素中所占的丰度很高,约占地壳总成分的8.8%,仅次于氧和硅。由于铝的化学性质极为活泼,故在自然界中并无单质铝存在。现已查明的含铝矿物约有250种之多,其中各种铝銈酸盐约占40%。常见的含铝较丰富的矿物是长石、霞石等。常见的铝土矿、高岭土、明矾石、绢去母等则是上述矿物在外力作用下,生成的次生矿。
1.1 铝土矿:铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物,通式为A12O3•nH2O,其中主要矿物有三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石或这几种水合物的混合物等。铝土矿中三氧化二铝含量一般在40%~80%之间,主要杂质成分有硅、铁、钛的氧化物,A12O3、Fe2O3 、SiO2 三种氧化物的含量约在81%~83%之间,还含有少量钙、硫、镁的化合物,以及微量元素钾、钠、钒、镓、锗等。铝土矿相对密度一般为2.5~3.5,硬度为5~9,结构有粗糙状,致密状、豆状、鲕状等;颜色十分复杂,有白色、灰色、灰白、灰绿、黄绿、红褐、灰黑等,但多数为灰白、褐红色。
我国三水铝土矿仅在福建、海南岛、台湾等地有少量分布。在常压下,即可用酸、碱溶出三水铝石所含的氧化铝,用于生产聚合氯化铝。该法具有工艺流程短、能源消耗少等优点。
一水软铝矿在我国分布不多,四川省广元县上专卖店所产铝土矿即为一水软铝石矿,该矿氧化铝含量高且含铁低,是生产聚合氯化铝和硫酸铝的优良原料。一水软铝石矿的化学活性不及三水铝石,但在合理的焙烧条件下,在盐酸中也有很高的溶出率。
一水硬铝石矿在我国分布较广,现主要用于生产氧化铝、制水泥及耐火材料等。由于其氧化铝在常压下不能用酸、碱溶出,用碱石灰烧结法虽能溶出氧化铝,但是工艺流程复杂、设备投资大,成本高,所以目前一般还不能直接用于PAC的生产。
1.2 黏土和高岭土:黏土矿和高岭土矿的分布几乎遍及全国,蕴藏丰富。黏土矿和高岭土矿主要成分为高岭石,化学式为A12O3•2SiO2•2H2O,结绝式为A14 (OH)8(Si4O10)。
高岭山具有层状结构,根据X射线衍射数据,它是依各种方式由原子层的相互叠累而成,即由A1—O、OH八面体层和Si—O四面体层组成,A1—O、OH八面体和Si—O四面体在它们相互连接的顶角上具有共存的氧原子。
高岭土和黏土之间的区别在于石英、氧化钙、氧化镁、氧化铁等杂质的含量有所不同,在黏土中这些杂质含量较多,在高岭土中这些杂质含量很少。黏土的物理特征为厚层块状,色泽为灰色或太黑色、黑色等,表面光滑、矛软,指甲能划痕。黏土又分为软质和硬质两人种,遇水变松软者叫软质黏土,不变者为硬质黏土。
黏土和高岭土培烧后,在酸中一般都有80%以下的氧化铝溶出率,所以虽然矿物中氧化铝含量不高,但仍是一种易于取材的制PAC的好原料,不过应该选择含铁量较低者。
1.3 明矾石:明矾石是硫酸复盐矿物。我国明矾石资源较丰富,浙江、安徽、福建等地均有矿藏,其中含明矾在40%~80%之间。明矾石在提取氧化铝、硫酸、钾盐的同时,尚可综合得用制取聚合氯化铝,是一种利用价值较高的矿物。
1.4 霞石分子式为[(K,Na)2O•A12O3•2Si2],其中氧化铝含量在30%左右,用霞石生产PAC可以采用烧结法,其副产品为纯碱或钾碱。
2,工业废弃物:
2.1铝灰:铝灰是电解铝、铝和铝合金熔炼以及废铝材精炼回收时产生的熔渣。铝及铝合金的牌号繁多,因而不同牌号的铝和铝合金产生的铝灰,其成份也各不相同。
2.1煤矸石、粉煤灰:煤矸石是采煤过程中的废料,一般为煤层的顶板、底板或夹层,系含炭和岩石的混合物,矿物成分主要是高岭石。粉煤灰是煤中夹带的含铝矿物的烧烬物。这两两者据化铝的含量随矿源而变,一般在10%~30%之间。我国东北地区的北票、南票等地的煤矸石熟料的据化铝含量高达40%以上,适于综合利用。
2.3 氧化铝厂和电解铝厂的废据化铝、铝伯的酸洗和碱洗废液及分子筛。
3,化工冶金产品:
3.1 氧化铝厂的中间产品铝酸钠和结晶氢氧化铝。
3.2 三氯化铝和硫酸铝
以上为您介绍的是制取聚合氯化铝产品的一些原料,作为一种优质的净水絮凝剂产品,目前在世界范围内都已有相当规模的生产和应用,如果您需要采购PAC产品,也可以联系笔者,为您提供最低的价格,最优的服务。
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