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实验室制作聚合氯化铝的方法是否适用于工业生产?其主要区别在哪里?

来源:聚合氯化铝     时间:2017-06-12    点击次数:

聚合氯化铝

     自从20世纪30年代以来,就有很多国家的研究人员在实验室里通过各种各样的手段成功制出了聚合氯化铝,今天,我们巩义市美源净水材有限公司做为净水材料行业里的领军人物就将这多种方法总结如下,并将逐个分析它们的利弊,供各位朋友参考。

     第一种方法:加碱于铝盐溶液。这种方法的具体操作是:在铝的强酸盐如氯化铝、硝酸铝的浓溶液(0.1-1.0mol/L)中,按照预定的盐基度徐徐加入浓碱酸(4mol/L),充分搅拌,不使生成氢氧化铝沉淀物。然后在一定温度下进行数小时的聚合反应,使其熟化后得到制成品。该法适合于实验室制备。

重庆快乐十分     第二种方法:加铝酸钠于铝盐溶液。这种作法是以铝灰为原料,使它分别与盐酸和烧碱反应,制备出三氯化铝和铝酸钠,在制得的三氯化铝的浓溶液(含3%-15%的Al2O3)中加入制得的铝酸钠(Na2O/Al2O3比值为1.0-2.5)浓溶液,充分搅拌混合,若有少量氢氧化铝生成,则需要在短时间内加热溶解。达到一定的盐基度后,在一定温度下经相当时间反应熟化后,得到制成品。本法还有一个名称叫中和法。

     第三种方法:金属铝溶解于盐酸。这种方法是把金属铝碎屑或者薄片溶于盐酸中,盐酸的总当量数低于铝的总当量数,经过在一定温度下(80-90℃)数小时到十余小时的反应熟化后从而能够得到成品。铝量和酸量的比例不同。制品的盐基度也不同。以上是不足量酸溶法。

     第四种方法:金属铝溶解于铝盐溶液。在氯化铝溶液中加入较纯的铝箔,进行数小时到若干日的长时间静置溶解,把过剩的铝箔分离出来,溶液即为制成品,盐基度可按铝氯当量比考虑。

     第五种方法:金属铝溶解于氯化物溶液。把铝箔置放于SnCl4、CuCl2等的乙醇溶液中,进行混合,反应和熟化后可得到制成品。

     第六种方法:氢氧化铝溶解于盐酸。向氯化铝溶液中加入氨水,可以生成氢氧化铝沉淀物,分离出来洗净以后,在盐酸中溶解,盐酸的总当量数应低于氢氧化铝的当量数,以建立适宜的盐基度。溶解液经过反应熟化后可得制成品。

重庆快乐十分     第七种方法:氢氧化铝溶解于铝盐溶液。制取氢氧化铝的方法同上法。将制得的氢氧化铝分离洗净后,加入到氯化铝溶液(1.0/mol/L)中,煮沸数分钟,达到溶解,再经反复熟化可得制成品。根据氢氧化铝和氯化铝和不同比例可得到不同盐基度的制成品。

     第八种方法:氯化铝溶液以离子交换树脂处理。把氯化铝(0.6mol/L)溶液滤过R-OH型阴离子交换树脂,或者把树脂置于氯化铝溶液中反应相当时间(48h)再加分离,树脂把一部分C1-代换为OH-从而得到聚合氯化铝溶液制成品。

     第九种方法:以离子交换树脂隔层进行电解。在U形管电解槽中装入阴阳离子交换树脂,设铂电极通电,对氯化铝水溶液进行电解。需进行数十小时,在阴极附近所得溶液即为制成品。这种装置中的隔层也可以利用离子交换膜构成。

     第十种方法:铝电极电解。以铝板为电极进行电解,溶出铝离子溶液pH值在8左右,经反应可生成铝的聚合物。

     第十一种方法:含铝矿石以盐酸处理。铝矾土或高岭土等含铝矿石粉碎后,用浓盐酸蒸煮而溶出铝,酸可循环,回流,酸用量应低于可溶出铝的当量,而得到一定盐基度的制成品。盐酸中可加少量(5%左右)氢氟酸,以提高铝的溶出量。再有可用过量的盐酸溶出铝,再加氨中和生成氢氧化铝,分离后以不足量的盐酸溶解而制成成品。

     第十二种方法:由炼铝中间液制取。在用铝矿石冶炼生产金属铝的过程中有中间产物如铝酸钠溶液,氢氧化铝沉淀等,其中含有硅等杂质。经过分离净化,再与适量的盐酸反应,可制成聚合氯化铝产品。

     第十三种方法:废铝灰以盐酸处理从而得出聚合氯化铝。以熔铝或铝加工生产中的废铝灰即熔炼尾渣为原料,洗净后与盐酸(浓度1:1)进行反应,铝溶出后进行分离净化,适当熟化可得成品。如果酸用量低于可溶出铝的当量数,控制得当,可直接得到一定盐基度的产品或可用稍多量的酸溶出铝后,再加碱液调配到预定盐基度。

     第十四种方法:废铝灰以碱液处理。废铝灰洗净后以浓碱液蒸煮,溶出铝后分离净化,按一定盐基度可加盐酸进行调制,经过除盐,进行适当的反应熟化,可得制成品。另外,碱溶铝灰的溶出液也可同酸溶铝灰的溶出液按一定盐基度的比例进行混合调制,这样可以大大降低调制盐酸的用量。

     需要注意的是,综上所述,就制作聚合氯化铝这个行业来说,现在有许许多多的原理。甚至于其中有一些原理方法可以直接适用于实验室也可应用于工业化的批量生产。但是,无论是何种制造方法,归根结底,其目的都是为了要形成含A1总当量数大于含C1或者NO3总当量数的化合物。此差值部分即为羟基化部分,以盐基度控制,盐基度适宜时,絮凝能力强。一般工业化生产,盐基度控制在50%-60%。此外比较关键的是反应熟化过程中,是否能制出高效能的无机高分子形态,此过程有着相当重要的作用,应给予充分重视。

重庆快乐十分     同时需要注意的是不管你是采取以上哪种方法制作聚合氯化铝,它的最终净化结果基本上都是相似的。但是它们的优缺点也是各不相同:

     第一:如果采用金属铝为原料,那么就要充分考虑到这种原料的来源是相当困难的,并且成本还较为高昂。

     第二:如果采用的是存放时间很久的失水氢氧化铝为原材料(注:氢氧化铝通常是电解铝的原料和药用及化工原料)那么它的缺点就是不仅成本过高,而且反应活性度还低,因此,综合利用含铝和氧化铝的物质,是较经济合理的。

     第三:如果是从加工工艺这一方面来讲,酸法较常用,优点是所用设备流程简单,适于土法上马,但是缺点是原料利用率过低,杂质难以分离。

     第四:中和法和碱法比酸法工艺流程长,设备多,但铝灰中有效成分利用率高,对含铁量较高的高岭土宜用碱法。至于其他的像离子交换法、电渗析法等多见于专利报道,用于工业上制作还尚未进行推广。

     以上这些就是实验室作聚合氯化铝的生产方法重庆快乐十分,这些有的可以用在工业上,有的则不可以。所以说朋友们在使用之前,需要充分考虑到自身情况,根据自己的需要选择适合自己企业的制作聚合氯化铝方法。

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