Planer-Al13的穩(wěn)定性、形態(tài)轉(zhuǎn)變、重結(jié)晶及絮凝性能的研究.pdf

1、絮凝形態(tài)學(xué)的研究對高效絮凝劑的制備及應(yīng)用至關(guān)重要。無機聚合氯化鋁絮凝劑的關(guān)鍵成份為羥基聚合鋁十三(Al13)。本論文重點研究了Al13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，形態(tài)轉(zhuǎn)變，重結(jié)晶和絮凝性能。首次證明了溶液中P-Al13向K-Al13的形態(tài)轉(zhuǎn)變主要受溫度、pH值、溶劑等因素影響。低溫(＜5℃)不會向K-Al13轉(zhuǎn)變，溫度升高轉(zhuǎn)變趨勢增加，但更高溫度時K-Al13發(fā)展為更高聚合度的聚鋁形態(tài)Al30，轉(zhuǎn)化為K-Al13形態(tài)的趨勢呈現(xiàn)“火山”型，表明低溫是P

2、-Al13形態(tài)穩(wěn)定的條件。但在較低pH條件下，即使升高溫度P-Al13也不會向K-Al13轉(zhuǎn)變，即pH值是影響P-Al13形態(tài)轉(zhuǎn)變的主要因素。此外，由于有機溶劑提供了無水環(huán)境，阻止了P-Al13在溶劑中的進一步水解，因此，P-Al13在有機試劑溶液也能保持穩(wěn)定。通過25℃下的AlCl3-Al2O3-H2O三元體系相圖理論控制P-Al13重結(jié)晶實驗結(jié)果表明:在高溫條件下，即使P-Al13發(fā)生了向K-Al13或更高聚合形態(tài)的轉(zhuǎn)變，依然可以析

3、出結(jié)晶度很好的P-Al13晶體。由于P-Al13形態(tài)的穩(wěn)定存在，對于P-Al13晶體，P-Al13低溫水溶液(0℃)，P-Al13凍干樣均都表現(xiàn)出幾乎一致的優(yōu)越的絮凝性能，如絮體生長速率快，絮體粒度大和絮體強度高等。絮凝動力學(xué)實驗表明，自發(fā)水解產(chǎn)物P-Al13固體和P-Al13低溫溶液產(chǎn)生的絮體生成速率快，粒度大，強度高，再生能力強，而強制水解產(chǎn)物K-Al13及Al30的絮凝過程速率降低，顆粒變小，強度減弱，再生能力變差。P-Al13穩(wěn)