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有哪些原料可以制作聚合氯化铝?其主要方法是什么?
来源:   编辑:    日期:2019/3/17 18:50:11

       可用来生产聚合氯化铝的含铝材料原材料有很多,如果按照来源去划分的话,大概可以分为三大类:第一种是直接从矿上开采的含铝矿物原料中提取;第二种是来自工矿部门的废弃残渣;第三种是化工、冶金产品或者半成品。今天我们美源净水材料有限公司就给大家详细讲解。
        第一种:含铝矿物  铝在地球元素中所占的比例还是很高的,大约占地壳总成分的8.8%左右,仅次于氧和硅。由于铝的化学性质及其活泼,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,其中各种铝硅酸盐约占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、娟云母等则是上述矿物在外力的作用下,生成的次生矿。
自然界的含铝矿物成分

名称    成分%    密度/(g/cm3)    硬度(莫式)    

Al2O3    SiO2    Na2O+K2O    

刚玉    100    —    —    4.00-4.10    9    

一水软铝石    85    —    —    3.01-3.06    3.5-4    

一水硬铝石    85    —    —    3.30-3.50    6.5-7    

三水铝石    65.4    —    —    2.35-2.42    2.5-3.5    

蓝晶石    63.0    37.0    —    3.56-3.68    4.5-7    

红柱石    63.0    37.0    —    3.15    7.5    

硅线石    63.0    37.0    —    3.23-3.25    7    

高岭石    39.5    46.4    —    2.58-2.60    1    

白云母    38.5    45.2    9.7    —    2    

娟云母

   38.5    45.2    11.7    —    —    

明矾石    37.0    —    11.3    2.60-2.80    3.5-4.0    

霞石    32.9-36.0    38.0-42.3    19.6-21.0    2.63    5.5-6    

    1:铝土矿。
    铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物,通式为Al2O3.nH2O,其中主要矿物油三水铝石、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,Al2O3、Fe2O3、SiO2三种氧化物的含铝约在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,四川省广元县上寺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,是生产聚合氯化铝的好原料。
    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,有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聚合氯化铝的生产。
    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Al2O3.2SiO2.2H2O,结构式为Al4(OH)8(Si4O10),成分组成可见下表。

成分    Al2O3    SiO2    H2O    

含量/%    39.50    46.54    13.96    

    高岭土具有层状构造,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Al-O、OH八面体层和Si—O四面体层组成,Al-O、OH八面体层和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,色泽为灰色或灰黑色、黑色等,表面光滑、柔软,指甲能划痕。黏土又分为软质和硬质两种,遇水变松软者叫软质黏土,不变者为硬质黏土。
    黏土和高岭土焙烧后,在酸中 一般都能有80%以下的氧化铝溶出率,所以虽然矿物中氧化铝含量不太高,但仍是一种易于取材的制聚合氯化铝的好材料。用于生产聚合氯化铝的黏土或高岭土矿,应选择含铁量较低者。
    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,尚可综合利用制取聚合氯化铝,是一种利用价值较高的矿物。
    4:霞石。
    霞石分子式为[(K,Na)2O.Al2O3.2Si2],其中氧化铝含量在30%左右,用霞石生产聚合氯化铝可以采用烧结法,其副产品为纯碱或甲碱。


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