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《内蒙古大学》 2006年
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用高岭土制备“类龟式”Al_(13)盐酸盐

费永利  
【摘要】:本文以内蒙古优势矿产高岭土为主要原料,采用先制成结晶氯化铝再“蒸汽热解”和“缺酸浸取”两种工艺,均制成了具有“类龟式”结构的十三聚铝盐酸盐[Al_(13)(OH)_(24)(H_2O)_(24)Cl_(15)·13H_2O]。用粉末XRD法鉴定了产物的物相组成,化学分析法测定了产物的纯度和产率,总结了两种工艺的特点,测算了两种工艺的成本,为这种组成单一、结构新颖、絮凝性能优异的聚铝结晶的工业生产提供了可靠依据。 “蒸汽热解”工艺中,以追求焙烧高岭土中铝份(以Al_2O_3计)浸出率最高为目标,优选了焙烧温度和时间、盐酸浓度、酸铝摩尔比、固液质量比、酸浸温度和时间等工艺技术条件,结合高岭土的差热、热重曲线和焙烧前后的XRD图谱,最终确定的提铝工艺参数为:325目高岭土原矿在700℃下焙烧2小时,用20%的HCl按3:1的酸铝比和1:4的固液比配料,于80℃下酸浸3小时,浸出率达93.0%;经浓缩、结晶制得结晶氯化铝;再经“蒸汽热解”,制成了纯度为99.2%、产率为76.2%的“类龟式”铝十三盐酸盐。 “缺酸浸取”工艺中,直接以不足量HCl浸取焙烧高岭土,不加其它酸度调整剂,以实现一步合成高纯度“类龟式”铝十三盐酸盐为目标,考察了酸铝比、固液比、酸浸温度和时间、母液浓缩温度和程度对产物纯度和产率的影响,制成了纯度为98.28%、产率为65.0%的目标产物。 本文还以中间产物结晶氯化铝为原料,采用“干式热解、补水晶化”工艺,考察了升温速度、热解温度和时间、补水量、晶化温度和时间对产物组成和结晶性的影响,制成了含量为64.9%的“类龟式”铝十三盐酸盐,杂质为因包裹而未热解的结晶氯化铝。随热解程度的加深,还得到一种含量超过80.0%的水合羟基氯化铝结晶[Al(OH)_2Cl·2H_2O],为进一步研究其结构和性能创造了条件。 本文的主要创新点有三:一是高岭土原料得到充分利用,铝份浸出率高达93.0%;二是首次用价廉易得的富铝矿产制成了组成单一、关键絮凝形态含量超过98.0%的聚铝结晶,而以往报道的固体聚合氯化铝制品均为多种聚合度、掺有
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD985

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