碳酸钠沉淀法制备氢氧化铝及其形成机理探讨

以十八水硫酸铝[Al_2(SO_4)_3·18H_2O]为沉淀前驱剂,碳酸钠(Na_2CO_3)为沉淀剂制备氢氧化铝,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)探究硫酸铝水解反应机理。研究结果表明,75℃下0.02 mol/L的硫酸铝溶液在pH=2.50时水解率为1.98%,pH=3.80时水解率为100%。XRD、FTIR、TG-DTG和SEM结果表明,在Al_2(SO_4)_3溶液中滴加Na_2CO_3沉淀剂制备氢氧化铝的过程中,pH起着重要作用。当溶液pH3时,Al~(3+)以[Al(OH_2)_6]~(3+)形式存在,随着溶液pH的增加,[Al(OH_2)_6]~(3+)水解生成[Al(OH)_4(OH_2)_2]~–,[Al(OH)_4(OH_2)_2]~–在水化作用下脱水缩合为[Al_2(OH)_8(OH_2)_2]~(2–),碱性增强,[Al_2(OH)_8(OH_2)_2]~(2–)转化为[Al_2O(OH)_6]~(2–),最终形成氢氧化铝沉淀。pH=3、5、7时,Al_2(SO_4)_3水解所得产物为无规则团聚的非晶态氢氧化铝;pH=9、11时,氢氧化铝从非晶态转变为晶态的勃姆石(γ-AlOOH)及少量拜尔石[α-Al(OH)_3],且pH=11时硫酸铝水解所得氢氧化铝结晶晶型较p H=9时好。     

磷石膏制备高纯硫酸钙的循环工艺

为高效利用磷石膏中丰富的CaSO_4资源,采用化学试剂循环利用工艺,以磷石膏为原料,制备了高纯度硫酸钙产品。首先用NaOH溶液分解磷石膏,将其中的SO_4~(2-)分离出来,得到Na_2SO_4溶液;余下的钙渣再用盐酸溶液溶解其中的Ca~(2+),除去酸不溶渣,得到CaCl_2溶液;将硫酸溶液加到CaCl_2溶液中,得到高纯度硫酸钙沉淀和盐酸溶液。盐酸溶液可循环用于溶解钙渣中的Ca~(2+)。硫酸和氢氧化钠溶液则可通过电解Na_2SO_4溶液制得。最终得到的硫酸钙产品纯度可达99.72%,CaSO_4回收率为85.99%。     

水中常见离子对解毒铬渣除磷的影响

研究了几种常见离子(NO_3~-、SO_2~(4-)、HCO_3~-、SiO_3~(2-)、Ca~(2+)和Mg~(2+))对2种解毒铬渣(600℃和800℃热解解毒)除磷效果的影响.结果表明,与纯水比较,NO_3~-(NaNO_3)和SO_4~(2-)(Na_2SO_4)的存在能提高解毒铬渣的磷去除率;HCO_3~-(NaHCO_3)和SiO_3~(2-)(Na_2SiO_3)会与水中的PO_4~(3-)竞争Ca~(2+)生成沉淀,从而对铬渣除磷起抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)的存在能够提高铬渣的除磷率.根据上述结果及水、污水中一般离子含量,初步分析认为对铬渣固磷影响最大的应该是Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-(CO_3~(2-))离子,前2者起促进作用,后者起抑制作用.     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

利用热力学平衡常数理论计算了CO_2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O、0.83CaO·0.67SiO_2·1.83H_2O、0.67CaO·SiO_2·1.5H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·32H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·30H_2O、1.33CaO·SiO_2·2.17H_2O、3CaO·0.5Al_2O_3·0.5Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、3CaO·Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、1.5CaO·0.67SiO_2·2.5H_2O、Ca(OH)_2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)_2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

锅炉炉内水处理新型有机软水剂——G_1阻垢剂的推广应用

前言锅炉炉水中所含Ca~(2 ),Mg~(2 ),Fe~(2 ),HCO_3~-,CO_3~(2-),SiO_3~(2-),PO_4~(3-)等离子,在蒸浓过程中当某种离子浓度乘积达到溶度积时,则该盐类达到饱和状态,开始从炉水中析出,生成水垢或泥渣。易形成泥渣的物质主要有CaCO_3,Mg(OH)_2,Mg(OH)_2·MgCO_3,Mg_3(PO_4)_2,Ca_(10)(OH)_2·(PO_4)_6,2MgO·SiO_2,3MgO.2SiO_2·2H_2O,及Fa_2O_3,Fa_3O_4等,其中Mg(OH)_2,Mg_3(PO_4)_2易粘结在受热面上形成坚硬的派生水垢。形成的水垢按其化学成分可分为钙镁水垢,如CaSO_4,CaSiO_3,5Ca·5SiO_2·2H_2O,CaCO_3,Mg(OH)_2,Mg_3(PO_4)_3;硅酸盐水垢,如Na_2O·Fe_2O_3·4SiO_2,Na_2O.Al_2O_3·4SiO_2·2H_2O;铁垢,如Fa_2O_3,Fa_3O_4,NaFePO_4 Fe_3(PO_4)_2。     

高氯酸铝的制备与分析方法

含结晶水的高氯酸铝不能由铝与高氯酸反应制得,因为铝在高氯酸中易钝化而不溶解;市售的Al_2O_2(经过强烧)也不溶于高氯酸;低温脱水的氢氧化铝可溶于高氯酸中,但要先从制备氢氧化铝开始。本文介绍的是利用Al(OH)_3能溶于HClO_4的性能来制备含结晶水的高氯酸铝的方法,其反应如下: Al_2(SO_4)_3 8NaOH=2 Na[Al(OH)_4] 3Na_2SO_4 2Na[Al(OH)_4] (NH_4)_2CO_3=2 Al(OH)_3↓ Na_2CO_3 2NH_3 2H_2OAl(OH)_3 3HCIO_4=Al(CIO_4)_3 3H_2O 一、氢氧化铝的制备将500克A1_2(SO_4)_a·18H_2O(化学纯)溶于750毫升的蒸馏水中,加热至75～80℃,在搅拌下把硫酸铝热溶液以细流注入由320克NaOH(化学纯)溶于     

化学法处理镀铬废水

上钢五厂在镀铬生产废水中含有浓度100～150毫克/升的Cr~(6 ),经采用加H_2SO_4调至pH=2,再按Cr~(6 )含量加入Na_2SO_3与之反应。当废水中有Cr~(3 )时,还需用NaOH把废水再调至pH=7～8,使之生成沉淀(即Cr(OH)_3),之后加入高分子凝聚剂     

明矾石综合利用科研情况与展望

明矾石是一种含钾、铝、硫的不溶性天然矿石,其化学式为 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3·6H_2O,也可以用 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3来表示。纯明矾石理论组成为 Al_2O_337.0%、SO_338.60%、K_2O11.4%、H_2O13%。由于在自然界形成时常伴有 SiO_2、Na_2O、     

影响铬渣中六价铬及其他主要元素浸出的地球化学模式与鉴定

铬渣含有大量三价铬和六价铬,且pH值达11．5-12．过去排放到城区的（有钙焙烧法）铬渣数以百万吨计。我们用瓶试法研究了影响铬渣中Cr6＋、Ca、Al、Si和Mg浸出的因素,铬渣的矿物学性质用X-射线粉末衍射法、SEM（扫描电子显微镜）和化学平衡模型作了研究。pH值范围和两种液固比的瓶试表明：pH值10以上六价铬在水中富集受矿物溶解度支配。计算指出：pH值大于11控制六价铬溶解度的固相是含Cr6＋水榴石Ca3Al2（H4O4,CrO4）3和一铬铝酸钙Ca4Al2（OH）12CrO4·6H2O（中间夹有铬酸根离子的层状双氢氧化物粘土）。在pH值9．5-11之间对溶液六价铬浓度的描述由于模型中考虑了三铬铝酸钙Ca6Al2（OH）12（CrO4）3·26H2O而明显得到改善．当水铝钙石溶解时,三铬铝酸钙以二次相沉淀出来．文中提出高pH值时铬渣浸出模型包括含Cr6＋的水榴石,一铬铝酸钙,三铬铝酸钙,水镁石Mg（OH）2,方解石CaCO3,Ca2Al2（OH）10·3H2O,CaH2SiO4和水合铝方柱石Ca2Al2（OH）6Si8H8·H2O．此模式准确指出：在pH值10～12和pH值缓冲行为下Cr6＋、Ca、Al、Si、Mg在溶液中富集．pH值小于8观察到溶液中六价铬浓度下降,这可能是由于铬酸盐吸附在新沉淀的氢氧化铝和氢氧化铁表面。硫酸盐和碳酸盐的行为与铬酸盐相同．铬渣的行为类似于水泥和高pH值的城市焚化炉底灰。     

硫酸铝对硅酸二钡水泥凝结时间和强度的影响

为寻求适合硅酸二钡(B_2S)水泥的缓凝剂,首先以分析纯BaCO_3微粉和SiO_2细粉为原料,可溶性淀粉为结合剂,经混料、成型和干燥后,于1 400℃保温3 h制备出B_2S水泥。然后研究了Al_2(SO_4)_3掺量(质量分数分别为0、0. 5%、1. 0%、1. 5%和2. 0%)对B2S水泥凝结时间和耐压强度的影响,并对部分试样作了XRD和EDS-SEM分析。结果表明,在本试验条件下,B_2S水泥的水化产物是BaO·SiO_2·H_2O和Ba (OH)_2;掺入Al_2(SO_4)_3时,还存在BaSO_4和Al(OH)_3; BaO·SiO_2·H_2O的形成是B_2S水泥产生凝结硬化的主要原因。未掺Al_2(SO_4)_3时,B_2S水泥发生瞬凝;掺入Al2(SO_4)_3时,随其掺量的增加,水泥的凝结时间延长,耐压强度降低,其最佳掺量为0. 5%～1. 0%(w)。掺有Al_2(SO_4)_3的B2S水泥中,BaSO_4和Al(OH)_3的生成是造成水泥凝结时间延长的原因;较多Ba(OH)_2以及Al(OH)_3的生成是造成水泥强度下降的原因。     

叔胺法制备碳酸盐的热力学

在非水溶性叔胺的存在下,对NaCl、KCl、CaCl_2、MgCl_2、Na_2SO_4、K_2SO_4和MgSO_4水溶液通入CO_2,以期制备碳酸盐或酸式碳酸盐。根据热力学数据计算,生成碳酸盐的能力按下列顺序递增:KCl相似文献   

超声雾化过硫酸钠联合氢氧化钙吸收脱硫脱硝

使用超声雾化/紫外光/热量协同活化过硫酸钠(Na_2S_2O_8)溶液,联合Ca(OH)_2吸收作用,脱除烟气中的SO_2和NO,获得了较高的脱除效率。实验研究了影响烟气中SO_2和NO脱除的主要因素,并且对实验过程中的主要活性物质以及反应机理进行了分析。使用超声波雾化器产生的液滴d_(50)值为7.2μm,粒径小于10μm液滴占总数的72%。超声雾化可以加速Na_2S_2O_8溶液在受紫外光/热量协同活化时分解产生SO_4~-·和·OH等自由基,提高污染物的脱除效率。Na_2S_2O_8浓度、UV功率的升高会促进烟气中NO和SO_2的脱除;烟气流量、溶液pH值等参数的升高不利于NO和SO_2的脱除;烟气温度变化对NO的脱除具有双重影响。在最佳的条件下,NO和SO_2的脱除效率分别为97.5%,86.3%。同时确定了该实验体系下脱硫脱硝过程中的主要活性物质为SO_4~-·和·OH。     

H_2SO_4-Ca(OH)_2-H_2O体系中用脱硫石膏制备石膏晶须

在常压条件下,以脱硫石膏为原料,在H_2SO_4-Ca(OH)_2-H_2O体系中制备石膏晶须,考察了结晶过程的影响因素,表征了石膏相的组成和形貌.结果表明,脱硫石膏中有色杂质大幅度被脱除,白度由45.78%升至94.01%.在Ca(OH)_2用量0.037mol/L、H_2SO_4用量0.92 mol/L、反应温度130℃的条件下,所制样品为半水石膏晶须,长度为100~600μm,直径为3~6μm,收率为74.02%.添加微量盐酸后,生成的晶须平均长度提高1.67倍,且表面更光滑;母液反复循环3次后,产品的形貌和晶型与初次所得半水石膏晶须产品无明显差异.     

循环分解磷石膏制备高纯硫酸钙工艺Ⅱ:磷石膏分解液双极膜电渗析研究

循环利用化学试剂从磷石膏中提取SO_4~(2-)和Ca~(2+)制备高纯硫酸钙的关键步骤是从双极膜电解除杂后的磷石膏分解液中提取SO_4~(2-)和Na~+,得到NaOH溶液和H_2SO_4溶液,用于循环制备高纯度硫酸钙。本研究对此过程中的电流密度和分解液浓度进行了单因素试验分析,在不同电流密度和磷石膏分解液浓度下,考察了磷石膏分解液的电解率、电解能耗以及电流效率的差异。试验结果表明:在电流密度为47.6mA/cm2,磷石膏分解液浓度为1.143mol/L时,电解率达到99.04%,能耗1.529kW·h/kg,电流效率为62.23%,此时能耗最低且效率最高,电解效果最佳。经分析可知,酸溶液中主要含H+和SO_4~(2-),硫酸浓度达到0.924 9mol/L;碱溶液中主要含Na+和OH-,也含有少量的K+,氢氧化钠(氢氧化钾)浓度达到2.125 7mol/L。酸碱溶液中几乎不含有其他杂质,可直接返回用于循环分解磷石膏。     

废磷酸铁锂全组分资源化及杂质定向控制

为了实现废磷酸铁锂的全组分资源化,采用HCl、H_2O_2溶液作为浸取剂,LiOH·H_2O作为除杂剂,系统地研究废磷酸铁锂提锂过程中铁、磷、锂、铝、铜、镁元素的迁移规律。通过调控系统p H值实现对铝、铜、镁杂质元素的定向控制,得到较高纯度的Fe PO_4·xH_2O渣和氯化锂精制溶液。实验结果表明:H_2O_2及HCl试剂浓度分别为0.7和1.0 mol×L~(-1)、搅拌转速n为300 r×min~(-1)时,锂元素浸出率接近100%,但浸出液中铁、磷杂质的质量浓度ρ_B分别达到18.3、11.2 g×L~(-1);采用Li OH·H_2O将系统pH调控至1.1±0.05,可使质量分数为97.7%以上的铁、磷以FePO_4·x H_2O形式沉淀,其他元素保留在浸出液中;将浸出液p H值调至7.0～8.0即可将铝、铜元素排出系统;再将溶液pH值调至11.0～11.5,可将镁元素以Mg(OH)_2的形式去除,最后采用盐酸将pH值调回中性,即可得到氯化锂精制溶液,锂的回收率为97.3%。     

333.15K K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O和K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O体系固液相平衡

采用等温溶解法研究333.15 K体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的固液相平衡关系。测定了平衡溶液的溶解度数据及物化性质,包括密度、黏度、折射率、pH。根据实验数据,绘制了相应的干盐相图、水图及物化性质-组成图。实验中的物化性质(黏度、密度、折射率、pH)随J(2NH_4+)的变化呈现相似性规律。实验结果表明:在333.15 K下,体系(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O)和(K~+,NH_4~+//Cl~-,SO_4~(2-)-(CH_2OH)_2-H_2O)[w((CH_2OH)_2)=30%]的相图相似,均含有一个四元共饱和点,四条单变曲线及四个固相结晶区域。这两个体系均为复杂体系,存在(K,NH_4)Cl、(NH_4,K)Cl、(K,NH_4)_2SO_4、(NH_4,K)_2SO_4四种固溶体。实验所获数据和结论,可优化以硫酸盐型固体废弃物为硫酸根来源,转化法生产硫酸钾工艺。     

LYQ法处理含铬废水工艺及设备

一、LYQ 法原理LYQ 法即含铬电镀废水经硫酸酸化,用亚硫酸钠将六价铬还原为三价铬,然后用氢氧化钠沉淀。H_2Cr_2O_7+3H_2SO_4+3Na_2SO_3=Cr_2(SO_4)_3+3Na_2SO_4+4H_2O (1)Cr_2(SO_4)_3+6NaOH=2Cr(OH)_3↓+3Na_2SO_4 (2)从反应式(1).(2)可以看出,     

Ca(OH)_2对碱-硅酸反应的影响

本文首先研究了不同的pH溶液对蛋白石的侵蚀作用,发现当pH值大于12～12.5时,SiO_2的溶出量急剧增加。其次对比研究了硅酸盐水泥、矾土水泥、石膏矿渣水泥和赤泥硫酸盐水泥中的碱-硅酸反应。发现当碱含量相同时,硅酸盐水泥中碱-硅酸反应最剧烈。原因是其水泥石液相中OH~-浓度较高,即使碱含量很低,由于有Ca(OH)_2存在,液相pH值也在12.5以上。其他水泥则不同。从Ca(OH)_2的作用出发,阐明了混合材对碱-硅酸反应的抑制机理,并通过试验予以证实。文中还提出采用不含或少含Ca(OH)_2的水泥以避免其他来源的碱引起的碱-硅酸反应。     

应用流态化技术还原热解综合处理明矾石

浙江省温州化工厂,应用内构件加热式沸腾还原炉在还原热解法综合利用明矾石中间试验中获得成功。明矾石[K_2SO_4.Al_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3]含有钾、铝、硫三种主要元素。还原热解法综合处理明矾石的方法,是将粉碎后的明矾石矿粉首先进行高温脱水:K_2SO_4·Al_2(SO_4)_34·Al(OH)~3(?)K_2SO_4Al_2(SO_4)_3 2Al_2O_3 6H_2O↑……(1)然后用气态(液态)还原剂将脱水矿粉中的硫酸铝还原分解。     

采用电石渣配料降低烟气硫排放

金沙公司矿山石灰石硫含量较高,烟气硫排放超标。电石渣配料主要是利用电石渣中的Ca(OH)_2与烟气中的SO_2反应,生成CaSO_4包裹在熟料中带出窑外,从而降低烟气中SO_2含量,达到烟气硫排放达标的目的。