用高岭土制备聚合氯化铝（PAC）的研究

摘要

聚合氯化铝(PAC)作为一种无机高分子混凝剂已广泛应用于水质净化和污水处理。我国高岭土资源非常丰富，但利用率低。由于高岭土中含有一定比例的A1元素，因此是制备聚合氯化铝的廉价原料。 本文对以高岭土为原料制备聚合氯化铝的工艺进行了研究；对传统的制备工艺进行了改进，增加了预处理步骤；通过正交试验来研究预处理比例、焙烧温度、焙烧时间、酸溶时间、酸溶比例和酸溶温度这六个主要工艺参数对PAC产品性能的影响；通过混凝试验对制得的PAC样品的絮凝性能进行比较，进而确定最佳工艺参数，所得到的结论如下： 用高岭土制备聚合氯化铝的工艺流程为：预处理-焙烧活化-酸溶-过滤-浓缩-加水聚合-调整反应液pH。增加的预处理环节，显著提高了Al<,2>O<,3>的浸出率，试验结果表明，在其他工艺参数都相同的情况下，Al<,2>O<,3>的浸出率提高了16.59％。 根据混凝试验的结果，得到的用高岭土制备PAC的最佳工艺参数为：预处理比例为2.6g/ml；焙烧温度为750℃；焙烧时间为3.5h；酸溶时间为3h；酸溶比例为4.0ml/g；酸溶温度为85℃。综合考虑实际生产及经济效益，经过二次优化，最终选择的理想工艺参数为：预处理比例为2.6g/ml；焙烧温度为700℃；焙烧时间为1.5h；酸溶时间为2h；酸溶比例为4.0ml/g；酸溶温度为85℃。 根据正交试验分析，在用高岭土制备PAC的工艺条件中，影响因子对于产品质量的影响程度由大到小依次为：酸溶比例>预处理比例>焙烧温度>酸溶温度>酸溶时间>焙烧时间。 对用高岭土制备的PAC和市售的商品：PAC的混凝效果进行了比较，结果表明，用高岭土制备的PAC的混凝性能略优于商品PAC，具有广泛的应用前景。

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第1章绪论

1.1高岭土的概况及国内外应用现状

1.1.1高岭土的概况

1.1.2高岭土的国内外应用现状

1.2絮凝剂的研究和发展趋势

1.2.1无机絮凝剂

1.2.2有机絮凝剂

1.2.3微生物絮凝剂

1.3用高岭土制备絮凝剂聚合氯化铝的研究现状

1.4本课题的目的和主要研究内容

1.4.1本课题的目的

1.4.2本课题的主要研究内容

1.4.3本课题的主要创新点

第2章用高岭土制备聚合氯化铝的试验方案的确定

2.1制备聚合氯化铝的原料及设备

2.1.1聚合氯化铝制备用材料

2.1.2聚合氯化铝制备用设备及装置

2.1.3试验用辅助设备

2.2制备聚合氯化铝的试验方案的确定

2.2.1制备聚合氯化铝的工艺流程

2.2.2制备聚合氯化铝的主要工艺参数

2.2.3制备聚合氯化铝的试验方案的设计

2.3本章小结

第3章高岭土制备聚合氯化铝最佳工艺参数的研究

3.1混凝试验的方法和仪器

3.1.1试验方法

3.1.2试验设备

3.2最佳工艺参数的确定

3.1.1混凝试验结果的数据处理

3.2.2试验数据的优化

3.2.3最佳工艺参数的二次优化

3.3各影响因子对产品性能影响的机理分析

3.3.1酸溶比例的影响

3.3.2预处理比例的影响

3.3.3焙烧温度和焙烧时间的影响

3.3.4酸溶温度和时间的影响

3.4对比试验

3.5本章小结

结论

参考文献

致谢

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