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聚合氯化鋁的合成方法有很多種,按照原材料的不同,可分為金屬鋁法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁法、氯化鋁法、堿溶法等。金屬鋁法。采用金屬鋁法合成聚合氯化鋁的原料主要為鋁加工的下腳料,如鋁屑、鋁灰和鋁渣等。由鋁灰按一定配比在攪拌下緩慢加入鹽酸進行反應,經熟化聚合、沉降制得液體聚合氯化鋁,再經稀釋過濾,濃縮,干燥制得。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法3種。酸法主要是用HCl,產品質量不易控制;堿法生產工藝難度較高,設備投資較大且用堿量大,pH值控制費原料,成本較高;用的多的是中和法,只要控制好配比,一般都能達到標準。
氫氧化鋁法。氫氧化鋁粉純度比較高,合成的聚合氯化鋁重金屬等有毒物質含量低,一般采用加熱加壓酸溶的生產工藝。這種工藝比較簡單,但生產的聚合氯化鋁的鹽基度較低,因此一般采用氫氧化鋁加溫加壓酸溶再加上鋁酸鈣礦粉中和兩道工序。 三氧化鋁法。含三氧化二鋁的原料主要有三水鋁石、鋁釩土、高嶺土、煤矸石等。該生產工藝可分為兩步:步是得到結晶氯化鋁,第二步是通過熱解法或中和法得到聚,合氯化鋁。
根據這個機理,當溶液中外加電解質超過發生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進入擴散層,不可能出現膠粒改變符號而使膠粒重新穩定的情況。這樣的機理是藉單純靜電現象來說明電解質對膠粒脫穩的作用,但它沒有考慮脫穩過程中其它性質的作用(如吸附),因此不能解釋復雜的其它一些脫穩現象,例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩定;又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果:等電狀態應有好的凝聚效果,但往往在生產實踐中ξ電位大于零時混凝效果卻少等。
實際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩現象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個方面的相互作用,是一個綜合的現象。吸附電中和作用指粒表面對異號離子,異號膠粒或鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時靜電引力常是這些作用的主要方面,但在不少的情況下,其它的作用了超過靜電引力。
舉例來說,用Na與十二烷基銨離子(C12H25NH)去除帶負電荷的碘化銀溶液造成的濁度,發現同是一價的有機胺離子脫穩的能力比Na大得多,Na過量投加不會造成膠粒再穩,而有機胺離子則不然,超過一定投置時能使膠粒發生再穩現象,說明膠粒吸附了過多的反離子,使原來帶的負電荷轉變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時也發生再穩現象以及帶來電荷變號。
酰胺化學性質非常活潑,在雙鍵及酰胺基處可進行一系列的化學反應,采用不同的工藝,導入不同的官能基團,可以得到不同電荷產品陰離子陽離子非離子兩性離子聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺的平均分子量從數千到數百萬以上沿鍵狀分子有若干官能基團,在水中可大部分電離,屬于高分子電解質。根據它可離解基團的特性分為陰離子型如–COOH,–SOH,–OSOH等陽離子型如–NHOH,–NHOH,-CONHOH)和非離子型。產品外觀為白色粉末,易溶于水,幾乎不溶于苯,乙醚酯類丙酮等一般有機溶劑,其水溶液幾近透明的粘稠液體,屬非危險品,無腐蝕性,固體PAM有吸濕性,吸濕性隨離子度的增加而增加,PAM熱穩定性好;加熱到℃穩定性良好,但在℃以上時易分解產中氮氣,在分子間發生亞胺化作用而不溶于水,密度克毫升℃。
玻璃化濕度℃,PAM在應力作用下表現出非牛頓流動性。聚丙烯酰胺的作用原理絮凝作用原理PAM用于絮凝時,與被絮凝物種類表面性質,特別是動電位,粘度濁度及懸浮液的PH值有關,顆粒表面的動電位,是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM,能速動電位降低而凝聚。吸附架橋PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒形成聚集體而沉降。表面吸附PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。增強作用PAM分子鏈與分散相通過種種機械物理化學等作用,將分散相牽連在一起,形成網狀,從而起增強作用。
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