鹽基度是聚合氯化鋁的重要質量指標,它直接決定著產品的化學結構形態和許多特性,如聚合度、分子電荷量、混凝能力、貯存穩定性、pH值等。生產和使用實踐表明,水處理領域將聚合氯化鋁的鹽基度控制在45-60%范圍較適宜。
對于鹽基度低于40%的聚合氯化鋁,目前多采用NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、NaAl(OH)4等進行調整,使低鹽基度產品酸性降低,加羥基提高鹽基度。但值得注意的是,這些調整劑在提高鹽基度的同時,生成的副產物NaCl或CaCl2又無法與聚合氯化鋁分離,它們不僅會降低聚合物中有效成份,還會增加固體產品的吸濕性和后處理難度。因此,提出了另一種提高聚合氯化鋁鹽基度方法-投加鋁粉。
低鹽基度聚合氯化鋁溶液是一種酸性較強的液體,它可以直接與鋁粉反應,生成高鹽基度聚合氯化鋁和氫氣,反應方程如下:
1、鋁粉用量
設有低鹽基度聚合氯化鋁溶液WKg,鹽基度為b%,Al2O3含量為A%,試求鹽基度提高為B%時,鋁粉用量G。
由(1)式可知
將(2)代入(3)式得
低鹽基度聚合鋁溶液中鋁的摩爾數N為
則所需鋁粉質量G0為
將(4)(5)代入(6)式得
實際生產中(6)式可表達為
式中:
G-商品鋁粉用量(kg);
K1-商品鋁粉有效含量系數;
K2-實際耗鋁與理論耗鋁之比,一般為1.05-1.10;
其余符號同前。
2、注意事項
(1)操作時,將鋁粉加入反應池后,均勻攪拌,并妥善處理好氫氣的排放,以免引起爆炸。
(2)反應過程中應適量加水,控制Al2O3濃度不要超過20%,以免產生沉淀。
3、結束語
利用鋁粉可以將鹽度基度提高至70%以上,同時不會產生任何副產物,既可以提高鹽基度,又可以增加氧化鋁含量。該工藝具有操作簡單,容易控制等特點,可廣泛推廣應用。