用铝酸钙粉制备聚合氯化铝铁絮凝剂的研究

以一种新的原料———铝酸钙和盐酸反应制备聚合氯化铝铁 ,找出了最佳制备条件 ,并对其性能进行了考察 .结果表明 ,碱基度、pH值对PAFC的絮凝性能有较大影响 .当碱基度为75 %左右 ,水样的pH值为 7～ 9时 ,该产品的絮凝性能最佳 .

基于红外光谱分析研究矿化剂对铝酸钙粉制备的影响

研究了矿化剂对中低品位铝矾土对所制备铝酸钙粉的结构及其光谱性能的影响。以中低品位铝钒土和碳酸钙为主要原料,矿化剂CaF2为添加剂,三者经充分混合、高温煅烧和粉磨后,生产出的铝酸钙粉可直接用于制备聚合氯化铝、聚合硫酸铝、铝酸钠等水处理剂。通过调整原料中铝矾土和碳酸钙的质量比和矿化剂CaF2投加量的方法优化铝酸钙粉的制备工艺,采用红外光谱分析对铝酸钙粉和铝矾土进行表征,并对矿化剂的矿化机理进行研究。红外光谱分析结果表明:加入矿化剂CaF2,可促进铝矾土中硬水铝石、三水铝石和高岭石的分解转化,使碳酸钙的分解完全,使原料中的铝矾土与碳酸钙进行更加充分的反应,不仅有助于碳酸钙中的Ca与铝矾土中的Si结合,还有助于促进铝矾土中的Si—O,Si—O—Al及Al—Si键的断裂,使铝矾土中的Al充分溶出,从而提高Al2O3的溶出率;矿化剂CaF2的投加量(质量比)为3%时,可有效促进Al2O3的溶出;矿化剂CaF2的投加量为1.5%时,不足以起到充分的矿化作用;中低品位铝矾土较高品位铝矾土更易于烧结制备铝酸钙粉;在1 250℃下制备铝酸钙粉的最佳物料配比是:原料中铝矾土与碳酸钙的质量比为1∶0.6,矿化剂CaF2的投加量为3%。

矿化剂对铝酸钙粉的结构与光谱性能的影响

研究了矿化剂对制备铝酸钙粉的结构与性能的影响。研究中以铝矾土和石灰石为原料,加入一定量的矿化剂,混合均匀,经高温煅烧制得铝酸钙粉。借助于红外光谱、X射线粉末衍射、差热-热重分析等手段对不同原料的铝酸钙粉的结构、组成及性能进行了表征和研究,并对矿化剂在合成铝酸钙中的矿化机理进行探讨。研究表明:加入矿化剂后,可在更低温度条件下煅烧制备出铝酸钙粉,有利于节能减排。红外光谱分析、XRD分析、DTA-TG分析显示:未加矿化剂煅烧时,生成的产物主要是Ca3Al10O18,CaAl2Si2O8。加入矿化剂后煅烧生成的产物主要是易浸出Al2O3的CaAl3BO7和Ca3Al10O18,而不易浸出Al2O3的CaAl2Si2O8的含量大大降低。同时显示,加入矿化剂后,原料中的方解石(CaCO3)分解更容易;CaCO3与铝矾土反应更充分;更有利于促使铝矾土中的Al—Si键断裂,将铝矾土中的Al释放出来;并可降低铝酸钙的煅烧温度。研究还显示:加入矿化剂后,可以改变原产物的晶体结构与成分,有利于降低煅烧反应温度。

高纯铝酸钙粉体的化学合成

选用Ca(OH) 2 饱和溶液和AlCl3溶液为初始原料 ,按Al3+ 与Ca2 + 的摩尔比为 2 .2配成混合溶液 ,在常温、高pH值下 ,先合成前驱体铝酸钙水化沉淀物 ,再经110 0℃煅烧制成高活性、高纯度的铝酸钙粉体。煅烧后粉体的XRD分析和SEM观察显示 :合成物于 10 0 0℃煅烧有大量铝酸钙矿物形成 ,110 0℃时可获得稳定的铝酸钙矿物 ,它是以CA为主晶相 ,并含有少量CA2的二元混合物 ,其中位径d50 约为 0 .6 6 μm ,比表面积为13m2 ·g- 1。

Al_2O_3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响

本文以CaO、Al和Al_2O_3为原料,在氧气气氛下,采用燃烧合成法(CS)制备铝酸钙粉体,计算了CaO-AlAl_2O_3-O_2体系的绝热温度,结合物质自由能函数的相关理论、X衍射法(XRD),研究了Al_2O_3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响。热力学计算及XRD物相分析结果表明:体系绝热温度随Al_2O_3含量的增多而降低,但均大于1800 K,说明体系反应可自持;当Al_2O_3/(Al_2O_3+CaO)(mole)分别为0.3,0.47和0.55时,物相组成分别为C3A和C_(12)A_7,C_(12)A_7和CA,CA和CA_2;热力学数据显示C_(12)A_7-C3A、C_(12)A_7-CA和CA-CA_2之间物相可实现转化,但由于燃烧合成反应速度过快及不可控性导致物相之间尚未完成转化,致使燃烧合成铝酸钙的物相生成量与理论量有较大差异。

铝酸钙粉制备聚合氯化铝生产条件实验研究

铝酸钙酸溶一步法生产聚合氯化铝工艺具有工艺简单、操作方便以及生产成本低等优点,因此该工艺成为聚合氯化铝絮凝剂生产厂家通用的生产方法之一.在生产过程中,充分利用原料并降低成本的前提是提高铝酸钙的溶出率,即通过化学浸渍方法最大限度地从铝酸钙固体中溶出Al2O3.以铝酸钙溶出率作为聚合氯化铝生产条件的优化指标,通过调节反应时间、酸浸温度以及盐酸的初始质量分数,合成一系列聚合氯化铝.在此基础上分别研究这些因素对聚合氯化铝制备工艺的影响.结果表明,最佳的工艺条件为反应时间2 h、酸浸温度90℃、盐酸的初始质量分数7%,在这一条件下溶出率可以达52.35%,同时为磨盘山水厂提出了相关的建议,使其以较低的成本获取较高的溶出率及较纯净的絮凝剂产品.

海绵铁与铝酸钙粉协同活性污泥强化除磷效果研究

采用两种除磷药剂海绵铁与铝酸钙粉分别结合活性污泥强化分散式生活污水的除磷效果研究,实现一次性投加除磷药剂,能达到长时间强化除磷效果的研究,即缓释强化除磷效果研究.结果表明:铝酸钙粉与海绵铁协同活性污泥都具有缓释强化除磷效果,当海绵铁投加量为40 g/L时,能达到连续92个周期间歇性进水实验的强化除磷,当铝酸钙粉投加量为25 g/L时能达到连续88个周期间歇性进水实验的强化除磷,满足一次性投加除磷药剂长时间的强化除磷,且强化除磷效果明显;当两种药剂投加量相同时,铝酸钙粉缓释强化除磷效果更久.

铝酸钙粉矿物相红外光谱及铝溶出率分析

铝酸钙粉的结构会受到原料变化的强烈影响。对加入活化剂与未加入活化剂生产的铝酸钙粉进行了相关的结构鉴定与溶出率测定。X射线衍射及热重分析证实,加入活化剂的铝酸钙粉矿物相中含有卤化物,其中矿物相CaAl3XO7可能部分水解形成类弗雷德盐的双羟合结构体,这种铝酸钙粉存在2 116 cm-1及1 981 cm-1两个红外光谱特征峰。矿物相不同,铝酸钙粉的三氧化二铝溶出率有较大差异。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定高纯铝酸钙粉中砷

采用氢化物发生-原子荧光光谱法对高纯铝酸钙粉中砷的测定进行了研究。样品以盐酸(1+1)、硝酸(1+1)溶解,研究了酸介质及酸浓度、硫脲-抗坏血酸用量对砷测定的影响。在优化的实验条件下,得到砷标准曲线的线性相关系数大于0.999 5。对样品进行了精密度和加标回收实验,得到测定砷相对标准偏差为1.8%～2.6%,加标回收率在98.5%～108%。方法能满足高纯铝酸钙粉中砷的测定。

Φ4.2m×60m新型干法水泥窑煅烧高性能水处理剂用铝酸钙粉熟料

铝酸钙粉熟料的煅烧方法有烧结法和融熔法两种。2018年3月25日至27日尧柏集团特种水泥技术研发有限公司在尧柏集团所属的全资子公司贵州麟山水泥有限公司一次性成功试制生产出高性能水处理剂用铝酸钙粉熟料，属全国首次首例采用大型预热预分解回转窑的烧结法生产铝酸钙粉熟料。

含碳铝酸钙粉体的燃烧合成及其微观表征

以CaO2、Al、Al2O3、有机酸钙（草酸钙、硬脂酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙）为原料,FeC2O4为催化剂,通过燃烧合成法制备含碳铝酸钙粉体,采用X射线衍射仪、Raman光谱仪、碳硫仪、扫描电子显微镜、能谱仪和高分辨透射电子显微镜对粉体进行了表征,研究了有机酸钙和FeC2O4掺量对粉体物相组成、碳含量、碳有序度的影响。结果表明：燃烧产物主要物相组成为CaO·Al2O3（CA）和CaO·2Al2O3（CA2）,其中,葡萄糖酸钙原料体系、柠檬酸钙原料体系随有机酸钙掺量的增加,产物中出现了12CaO·7Al2O3（C（12）A7）相,CA2相减少。制备的铝酸钙粉体中存在自由碳,柠檬酸钙原料体系碳含量随柠檬酸钙掺量增加由0.32%（质量分数）增加到0.40%,葡萄糖酸钙原料体系随葡萄糖酸钙掺量增加碳含量先增加后降低,其中碳含量最高为0.80%。圆圈状晶格条纹的碳存在于块状结构的铝酸钙晶粒边沿或被铝酸钙晶粒包裹,其晶面间距为0.33 nm,与碳的（002）晶面一致。铝酸钙晶体具有横向晶格条纹,晶面间距约为0.73 nm,与CA的（002）晶面一致。在葡萄糖酸钙掺量3%（摩尔分数）的配比基础上加入不同量的FeC2O4,随其掺量的增加,碳的有序度呈现先增加后降低的趋势,FeC2O4掺量为0.75%时碳有序度最高。

煤矸石-铝酸钙制备聚合氯化铝的研究

煤矸石粉经750℃煅烧处理提高其活性,Al2O3浸出率可达到85%;活化煤矸石与质量分数20%的盐酸反应后,加入铝酸钙粉熟化,所得液体干燥后得到固体聚合氯化铝（PAC）,其Al2O3质量分数为28%、盐基度为68%,符合《水处理剂聚氯化铝》（GB/T 22627-2008）的要求。红外光谱表征进一步确定其为目标产物,热重分析结果表明PAC最佳干燥温度为150~200℃。

利用盐酸酸洗废液制备聚合氯化铁铝混凝剂的研究

以盐酸酸洗废液为主要原料,通过添加少量的铝酸钙粉,经氧化、酸溶、聚合、稳定过程制备了无机高分子复合混凝剂——聚合氯化铁铝(PFAC),分析了制备PFAC的优化条件,探讨了稳定剂种类和投量对PFAC稳定性的影响,同时考察了该混凝剂对生活污水的净化效果。结果表明,PFAC的最佳制备条件为:反应时间为2 h,反应温度为65℃,铝酸钙粉投量为25 g/300 mL;以磷酸钠为稳定剂,当其投量以S/M(稳定剂与铁和铝的物质的量之比)=0.1时PFAC可稳定存放150 d以上;与PAC、FeCl3相比,PFAC对浊度、COD和氨氮的去除效果较好,但对总磷的去除效果相对较差。

聚合硫酸铁铝硅混凝剂的制备及其性能

研究以硫铁矿烧渣、铝酸钙粉、水玻璃、硫酸为原料,通过酸溶、中和、聚合过程,制备新型复合混凝剂———聚合硫酸铁铝硅(PFASS)的方法.考察了制备工艺对产品稳定性的影响,并对其混凝性能进行了研究.试验结果表明,当Fe3++Al3+的摩尔浓度为2.4mol/L、Fe3++Al3+/SiO2摩尔比为10时,产品会有较好的贮存稳定性(即产品保持良好的流动性,无胶凝现象).聚合硫酸铁铝硅与聚合硫酸铁(PFS)的混凝对比结果表明,PFASS具有更优的混凝除浊性能,具有较宽的pH适用范围.

常压酸溶法制备聚合氯化铝的工艺研究

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。

煤矸石制备聚合氯化铝工艺

以煤矸石为原料制备聚合氯化铝是煤矸石综合利用的重要方式之一,考察了聚合温度、聚合时间、Al3+浓度和铝酸钙粉用量等对聚合氯化铝产品指标的影响。结果表明,当煤矸石固体质量与盐酸溶液体积之比(固液比)达到1∶3.5时,煤矸石中氧化铝的溶出率近80%;该固液比下,聚合条件为:铝离子浓度1.5 mol/L,铝酸钙粉用量150 g/L,80℃下聚合120 min,得到的聚合氯化铝产品中Al2O3含量10.3%,盐基度65.6%,符合HG/T 2677—2009中的Ⅰ类产品指标。

酸溶二步法制备聚合氯化铝的试验研究

以铝矾土和铝酸钙粉为原料,在实验室采用酸溶二步法制备液体聚合氯化铝产品(PAC),通过实验考查制备工艺的主要影响因素,找到最佳生产条件:100～110 mL浓度为20%盐酸中,投加氧化铝含量51.22%的铝酸钙粉12 g和氧化铝含量26.50%的铝钒土15 g;最佳温度范围为100～110℃;最佳反应时间在7 h左右。在此工艺参数控制条件下,制备出液体聚合氯化铝产品的盐基度为83%,氧化铝含量为13.4%,符合GB 15892—2009《生活饮用水用聚氯化铝》的指标。

利用冰晶石母液生产聚合氯化铝铁

研究了利用黏土-盐卤法生产冰晶石副产的母液生产无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁的新工艺。以冰晶石母液以及黏土、铝酸钙粉和氧化铁粉为原料,用冰晶石母液与黏土和氧化铁粉在一定条件下反应,制得氯化铝铁溶液;用澄清的氯化铝铁溶液、铝酸钙粉、氧化铁粉在一定条件下反应,制得液体聚合氯化铝铁;澄清的聚合氯化铝铁溶液经干燥、包装即得聚合氯化铝铁成品。所生产的聚合氯化铝铁具有成本低、产品质量好的特点。工艺合理,具有良好的经济效益和环境效益。

聚合氯化铁铝的制备及其对印染废水处理的应用研究

以酸洗废液和氯酸钙粉为原料,采用氧化聚合法制备出聚合氯化铁铝(PFAC)絮凝剂,并用PFAC处理分别处理含有分散蓝106和酸性大红GR的印染废水,考察各因素对去除效果的影响。实验结果表明:染料的去除率主要受PFAC的投加量和初始pH的影响;PFAC处理分散蓝106的能力强于处理酸性大红GR,并且对分散蓝106和酸性大红GR的最佳投加量及温度分别为260 mg/L、20℃,最佳初始pH分别为7、6,对应的最佳去除率分别为98.5%、75.7%,单位质量的PFAC对分散蓝106和酸性大红GR的去除量分别为1.32 mg/mg、0.62 mg/mg。

无机净水剂的测定结果用于计算其碱化度和分子式

以聚合碱式氯化铝多元盐净水剂为例,测定其多元氧化物和总碱式基的含量,用于计算其碱式多元盐碱化度和碱式多元盐分子式。