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高純度無鐵離子的聚合氯化鋁如何製備
作者來源:宇源淨水 發布時間:2016-12-19 16:04:10 來源:蒸汽流量計
宇源公司介紹了聚合氯化鋁的使用範圍和製備方法,對製備高純度的聚合氯化鋁的製備方法進行了詳細的探討。篩選出了一種高效、快速的鐵離子有機絡合劑,該絡合劑可在室溫、高溫條件下使用。經處理的聚合氯化鋁為白色,鐵離子含量小於6mg/kg。

聚合氯化鋁通常以通式:Alm(OH)mCl3n-m來表示。主要用於自來水和工業汙水的淨化,造紙、製藥、製糖、精密鑄造等領域。在製藥和造紙行業中對聚合氯化鋁的顏色和質量要求都比較高,特別是對鐵離子的含量要求更嚴。

生產聚合氯化鋁的主要方法有:
(1)氯化鋁與石灰反應製得堿化度可高於70的聚合氯化鋁產品。這種方法由於存在溶解鈣的穩定性問題,一般其產品的Al質量含量隻有6%~7%;
(2)氯化鋁與碳酸鈉反應可製得低或中堿化度的聚合氯化鋁產品。堿化度太高會生成多餘的A1(OH)3沉澱;
(3)氯化鋁與氫氧化鈉反應可製得中、低堿化度的聚合氯化鋁產品;
(4)金屬鋁溶解於氯化鋁溶液可製得各種堿化度的聚合氯化鋁產品,在這種條件下,由於氫氧化鋁沉澱更易控製,可製得有效含量較高的聚合氯化鋁產品;
(5)氫氧化鋁與鹽酸或氯化鋁溶液反應可製得中、低堿化度的聚合氯化鋁。

1實驗方法

1.1實驗藥品和儀器氫氧化鋁(工業級);鹽酸(工業級);有機絡合劑(化學純);鄰二氮菲(分析純);鹽酸羥胺(分析純);721分光光度計。

1.2實驗方法

1.2.1聚合氯化鋁溶液的製備

將氫氧化鋁在攪拌的條件下加入到濃鹽酸溶液中,升溫到110℃反應2~3h,待氫氧化鋁全部溶解後,降溫到50~60℃,用質量濃度30的NaOH調節pH為3.0~5.0,再升溫至100℃,攪拌,反應30~60min,得到淡黃色透明聚合氯化鋁溶液。

1.2.2聚合氯化鋁溶液中鐵離子的除去取50mL的聚合氯化鋁溶液加熱至60~70℃,然後加入質量濃度2的有機絡合劑的水溶液1~3mL,在60~70℃攪拌條件下反應30min。然後,加入1g活性炭,繼續反應30min,趁熱過濾,得到清澈透明無色的聚合氯化鋁溶液。取2mL聚合氯化鋁溶液,分別加入1mL鹽酸羥胺,2mL鄰二氮菲,5mL醋酸鈉搖勻後,稀釋至50mL,用721分光光度計測定鐵離子濃度。

1.2.3聚合氯化鋁溶液的濃縮

將所得液體聚合氯化鋁在100~105℃下烘幹,得到白色粉末狀聚合氯化鋁固體。

2結果與討論

2.1有機絡合劑種類的選擇

選擇分別帶有羥基、羧基等具有與鐵離子絡合功能不同的有機化合物,配成2%(質量分數)的水溶液。取3mL加入到50mL的聚合氯化鋁溶液中,在60~70℃條件下反應30min,用活性炭吸附、過濾,取樣分析鐵離子的濃度,結果見表1。

表1

從結果可以看到,帶有羥基的有機化合物A對鐵離子的絡合效果好,溶液中的鐵離子質量濃度從67×10-6降到3×10-6,所得聚合氯化鋁為白色。

2.2有機絡合劑用量

取50mL聚合氯化鋁,加熱到60~70℃,加入2(質量分數)的化合物A,改變其用量,反應30min,然後用活性炭吸附30min,過濾,測定溶液中的鐵離子濃度,結果見表2。

表2

從表2的實驗數據可以看到,當絡合劑的用量為2~3mL時,除鐵離子的效果非常明顯,鐵離子的質量濃度已降到3×10~5×10~,聚合氯化鋁的顏色為白色。

2.3反應溫度的影響

取50mL聚合氯化鋁,加入3mL2(質量分數)的化合物A,改變反應溫度,反應30min,後用活性炭吸附30min,過濾,測定溶液中鐵離子濃度,結果見表3。

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