十二水合硫酸鋁銨制備結(jié)晶氯化鋁的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-01 19:55
結(jié)晶氯化鋁用途廣泛,可用于催化劑、絮凝劑、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面。制備結(jié)晶氯化鋁的原料主要是鋁土礦,但近幾年鋁土礦資源匱乏,為了滿足國(guó)內(nèi)鋁產(chǎn)品的需求,研究者們開始關(guān)注尋找鋁土礦的替代品。我國(guó)粉煤灰堆存量在日益增加,大量的粉煤灰不易處理,引起了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,而粉煤灰中氧化鋁的含量為30%~50%,資源化利用價(jià)值高,目前以粉煤灰制備鋁產(chǎn)品在固廢綜合利用領(lǐng)域已引起廣泛關(guān)注。從粉煤灰中提鋁的方法有焙燒法、酸法和銨法,其中酸法由于可以實(shí)現(xiàn)鋁硅分離,成為粉煤灰提鋁的熱門方法。酸法提鋁主要包括鹽酸法、硫酸法和硫酸銨法,其中硫酸法和鹽酸法在酸浸過(guò)程中雜質(zhì)離子容易隨著鋁離子一起浸出,影響產(chǎn)品質(zhì)量,制約其工業(yè)化發(fā)展。目前一種硫酸和硫酸鋁銨/硫酸氫銨混合介質(zhì)浸出粉煤灰的工藝被提出,該工藝中間產(chǎn)物硫酸鋁銨的溶解度隨著溫度變化比較大,不需要蒸發(fā)結(jié)晶,極易析出,且在此過(guò)程中雜質(zhì)不易析出,基于此,本論文提出兩條工藝,一是以硫酸鋁銨為原料,采用氯化氫氣體結(jié)晶方法制備結(jié)晶氯化鋁,二是先將硫酸鋁銨轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,再采用鹽酸反應(yīng)結(jié)晶的方法制備結(jié)晶氯化鋁。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)開展了硫酸鋁銨-氯化氫氣體制備結(jié)晶氯...
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 結(jié)晶氯化鋁的用途
1.1.1 催化劑
1.1.2 水處理
1.1.3 農(nóng)業(yè)及醫(yī)學(xué)
1.1.4 硬化劑
1.2 結(jié)晶氯化鋁的制備現(xiàn)狀
1.2.1 以煤矸石為原料制備結(jié)晶氯化鋁
1.2.2 以粉煤灰為原料制備結(jié)晶氯化鋁
1.2.3 其他方法制備結(jié)晶氯化鋁
1.3 粉煤灰提鋁方法及十二水合硫酸鋁銨等鋁鹽的產(chǎn)生
1.3.1 鹽酸法
1.3.2 硫酸法
1.3.3 硫酸鹽法
1.4 選題意義以及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題意義
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 結(jié)晶氯化鋁的制備方法
2.2.1 十二水合硫酸鋁銨-氯化氫氣體結(jié)晶制備結(jié)晶氯化鋁
2.2.2 氫氧化鋁-濃鹽酸反應(yīng)結(jié)晶制備結(jié)晶氯化鋁
2.3 表征測(cè)試方法
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡分析
2.3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)分析
第三章 十二水合硫酸鋁銨-氯化氫氣體反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁
3.1 不同酸度下NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O溶液中鋁的濃度
3.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O酸溶液中通HCl氣體反應(yīng)結(jié)晶的工藝優(yōu)化
3.2.1 通氣速率對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.2 通氣時(shí)間對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.3 溫度對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.4 鋁離子初始濃度對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.5 濃鹽酸洗滌對(duì)結(jié)晶的影響
3.3 硫酸鋁銨-氯化氫反應(yīng)制備六水氯化鋁過(guò)程中晶體形貌的研究
3.3.1 通氣速率對(duì)晶體形貌的影響
3.3.2 通氣時(shí)間對(duì)晶體形貌的影響
3.3.3 溫度對(duì)晶體形貌的影響
3.3.4 鋁離子初始濃度對(duì)晶體形貌的影響
3.3.5 濃鹽酸洗滌對(duì)晶體形貌的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁
4.1 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁工藝條件的優(yōu)化
4.1.1 鹽酸濃度對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.2 溫度對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.4 固液比對(duì)結(jié)晶的影響
4.2 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁過(guò)程中晶體形貌的研究
4.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)晶體形貌的影響
4.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)晶體形貌的影響
4.2.3 固液比對(duì)晶體形貌的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 工藝計(jì)算
5.1 硫酸鋁銨-氯化氫氣體制備結(jié)晶氯化鋁的物料衡算和能量衡算
5.1.1 物料衡算
5.1.2 熱量衡算
5.2 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁的物料衡算和能量衡算
5.2.1 物料衡算
5.2.2 熱量衡算
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水熱反應(yīng)溫度對(duì)CaTi2O4(OH)2粉體微觀形貌與紫外光催化性能的影響[J]. 胡其國(guó),董偉霞,顧幸勇,羅婷,邱柏欣. 人工晶體學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]油相及灼燒溫度對(duì)三氧化鉬顆粒形貌的影響[J]. 李雅茹,任慧,焦清介. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]從粉煤灰鹽酸浸出液中結(jié)晶氯化鋁[J]. 李廣玉,李軍旗,徐本軍,陳朝軼. 濕法冶金. 2016(02)
[4]MoO3納米材料的形貌控制合成及其可見(jiàn)光催化性能研究[J]. 劉立新,杜衛(wèi)民,朱曉燕,郝雅鳴. 化工新型材料. 2015(06)
[5]由煤矸石酸浸液通氯化氫氣體制備六水三氯化鋁[J]. 薛芳斌,楊喜,郭彥霞,楊鳳玲,程芳琴. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2015(04)
[6]礦化劑氧化鋁的形貌對(duì)二氧化硅基陶瓷型芯性能的影響[J]. 王麗麗,李嘉榮,唐定中. 航空材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]Fenton法-聚合氯化鋁預(yù)處理高濃度乳化液廢水[J]. 王漢道,馮振杰,趙娜. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]淺談主蒸汽壓力和料液固液比對(duì)成品鹽粒度的影響[J]. 陳孟嫻,孫麗平,張艷華. 中國(guó)井礦鹽. 2014(03)
[9]反應(yīng)物濃度對(duì)三水碳酸鎂晶體生長(zhǎng)形貌的影響研究[J]. 閆平科,田海山,高玉娟,王來(lái)貴,薛國(guó)梁,盧智強(qiáng). 硅酸鹽通報(bào). 2013(12)
[10]降低維生素C成品中細(xì)粉比例的研究[J]. 周麗. 化工管理. 2013(16)
博士論文
[1]高鋁粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化鋁基礎(chǔ)研究[D]. 許德華.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所) 2017
碩士論文
[1]不同液相法及其制備條件對(duì)氧化鋅形貌的影響[D]. 趙曉曉.太原理工大學(xué) 2014
[2]微波強(qiáng)化鹽酸浸取粉煤灰工藝過(guò)程研究[D]. 公明明.華東理工大學(xué) 2011
[3]幾種絮凝劑對(duì)化工廢水深度處理效果的研究[D]. 付東.蘭州理工大學(xué) 2009
[4]聚合氯化鋁鐵絮凝劑的研制及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 康黛男.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[5]高Alb含量的聚合氯化鋁和聚合硅鋁混凝劑的研究[D]. 張子健.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3734414
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 結(jié)晶氯化鋁的用途
1.1.1 催化劑
1.1.2 水處理
1.1.3 農(nóng)業(yè)及醫(yī)學(xué)
1.1.4 硬化劑
1.2 結(jié)晶氯化鋁的制備現(xiàn)狀
1.2.1 以煤矸石為原料制備結(jié)晶氯化鋁
1.2.2 以粉煤灰為原料制備結(jié)晶氯化鋁
1.2.3 其他方法制備結(jié)晶氯化鋁
1.3 粉煤灰提鋁方法及十二水合硫酸鋁銨等鋁鹽的產(chǎn)生
1.3.1 鹽酸法
1.3.2 硫酸法
1.3.3 硫酸鹽法
1.4 選題意義以及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 選題意義
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 結(jié)晶氯化鋁的制備方法
2.2.1 十二水合硫酸鋁銨-氯化氫氣體結(jié)晶制備結(jié)晶氯化鋁
2.2.2 氫氧化鋁-濃鹽酸反應(yīng)結(jié)晶制備結(jié)晶氯化鋁
2.3 表征測(cè)試方法
2.3.1 X射線衍射分析
2.3.2 掃描電鏡分析
2.3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)分析
第三章 十二水合硫酸鋁銨-氯化氫氣體反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁
3.1 不同酸度下NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O溶液中鋁的濃度
3.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O酸溶液中通HCl氣體反應(yīng)結(jié)晶的工藝優(yōu)化
3.2.1 通氣速率對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.2 通氣時(shí)間對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.3 溫度對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.4 鋁離子初始濃度對(duì)結(jié)晶的影響
3.2.5 濃鹽酸洗滌對(duì)結(jié)晶的影響
3.3 硫酸鋁銨-氯化氫反應(yīng)制備六水氯化鋁過(guò)程中晶體形貌的研究
3.3.1 通氣速率對(duì)晶體形貌的影響
3.3.2 通氣時(shí)間對(duì)晶體形貌的影響
3.3.3 溫度對(duì)晶體形貌的影響
3.3.4 鋁離子初始濃度對(duì)晶體形貌的影響
3.3.5 濃鹽酸洗滌對(duì)晶體形貌的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁
4.1 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁工藝條件的優(yōu)化
4.1.1 鹽酸濃度對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.2 溫度對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)結(jié)晶的影響
4.1.4 固液比對(duì)結(jié)晶的影響
4.2 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁過(guò)程中晶體形貌的研究
4.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)晶體形貌的影響
4.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)晶體形貌的影響
4.2.3 固液比對(duì)晶體形貌的影響
4.3 本章小結(jié)
第五章 工藝計(jì)算
5.1 硫酸鋁銨-氯化氫氣體制備結(jié)晶氯化鋁的物料衡算和能量衡算
5.1.1 物料衡算
5.1.2 熱量衡算
5.2 氫氧化鋁-鹽酸反應(yīng)制備結(jié)晶氯化鋁的物料衡算和能量衡算
5.2.1 物料衡算
5.2.2 熱量衡算
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)況及聯(lián)系方式
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水熱反應(yīng)溫度對(duì)CaTi2O4(OH)2粉體微觀形貌與紫外光催化性能的影響[J]. 胡其國(guó),董偉霞,顧幸勇,羅婷,邱柏欣. 人工晶體學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]油相及灼燒溫度對(duì)三氧化鉬顆粒形貌的影響[J]. 李雅茹,任慧,焦清介. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]從粉煤灰鹽酸浸出液中結(jié)晶氯化鋁[J]. 李廣玉,李軍旗,徐本軍,陳朝軼. 濕法冶金. 2016(02)
[4]MoO3納米材料的形貌控制合成及其可見(jiàn)光催化性能研究[J]. 劉立新,杜衛(wèi)民,朱曉燕,郝雅鳴. 化工新型材料. 2015(06)
[5]由煤矸石酸浸液通氯化氫氣體制備六水三氯化鋁[J]. 薛芳斌,楊喜,郭彥霞,楊鳳玲,程芳琴. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2015(04)
[6]礦化劑氧化鋁的形貌對(duì)二氧化硅基陶瓷型芯性能的影響[J]. 王麗麗,李嘉榮,唐定中. 航空材料學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]Fenton法-聚合氯化鋁預(yù)處理高濃度乳化液廢水[J]. 王漢道,馮振杰,趙娜. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]淺談主蒸汽壓力和料液固液比對(duì)成品鹽粒度的影響[J]. 陳孟嫻,孫麗平,張艷華. 中國(guó)井礦鹽. 2014(03)
[9]反應(yīng)物濃度對(duì)三水碳酸鎂晶體生長(zhǎng)形貌的影響研究[J]. 閆平科,田海山,高玉娟,王來(lái)貴,薛國(guó)梁,盧智強(qiáng). 硅酸鹽通報(bào). 2013(12)
[10]降低維生素C成品中細(xì)粉比例的研究[J]. 周麗. 化工管理. 2013(16)
博士論文
[1]高鋁粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化鋁基礎(chǔ)研究[D]. 許德華.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所) 2017
碩士論文
[1]不同液相法及其制備條件對(duì)氧化鋅形貌的影響[D]. 趙曉曉.太原理工大學(xué) 2014
[2]微波強(qiáng)化鹽酸浸取粉煤灰工藝過(guò)程研究[D]. 公明明.華東理工大學(xué) 2011
[3]幾種絮凝劑對(duì)化工廢水深度處理效果的研究[D]. 付東.蘭州理工大學(xué) 2009
[4]聚合氯化鋁鐵絮凝劑的研制及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 康黛男.長(zhǎng)安大學(xué) 2008
[5]高Alb含量的聚合氯化鋁和聚合硅鋁混凝劑的研究[D]. 張子健.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3734414
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