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聚合氯化鋁和結(jié)晶氯化鋁區(qū)別

作者:利星利星 發(fā)布日期:2024-11-21

外觀形態(tài)

聚合氯化鋁:有固體和液體兩種形態(tài)。固體產(chǎn)品外觀多為黃色、淡黃色或棕褐色的粉末或顆粒,液體產(chǎn)品則呈無色至黃褐色的透明或半透明液體。其顏色差異主要是由生產(chǎn)工藝和原料不同導(dǎo)致的含雜質(zhì)情況有所區(qū)別。

結(jié)晶氯化鋁:一般為無色或白色的晶體,具有規(guī)則的六方晶系結(jié)構(gòu),晶體形狀較為規(guī)整,這是因為結(jié)晶水的存在使得其能夠形成有序的晶體結(jié)構(gòu)。

溶解性

聚合氯化鋁:固體產(chǎn)品在水中溶解時會先發(fā)生水解和聚合反應(yīng),溶解速度相對較慢。其溶解過程受水溫、攪拌速度等因素影響較大,一般需要一定的時間才能完全溶解形成均勻的溶液。例如,在常溫下,固體聚合氯化鋁完全溶解需要 1 - 2 小時左右,并且溶解后的溶液呈渾濁狀,這是因為聚合氯化鋁在水中形成了復(fù)雜的膠體和水解產(chǎn)物。

結(jié)晶氯化鋁:溶解性較好,在水中能夠快速溶解,并且溶液澄清透明。這是因為它在水中主要是簡單的電離過程,不會像聚合氯化鋁那樣產(chǎn)生復(fù)雜的水解和聚合反應(yīng)。在相同的溫度和攪拌條件下,結(jié)晶氯化鋁在幾分鐘內(nèi)就能完全溶解。

密度和堆積密度

聚合氯化鋁:液體聚合氯化鋁的密度一般大于 1.1 g/cm3,其密度會因產(chǎn)品的氧化鋁含量和鹽基度等因素而有所不同。固體聚合氯化鋁的堆積密度一般在 0.4 - 0.9 g/cm3 之間,這與其顆粒大小和形狀有關(guān)。

結(jié)晶氯化鋁:結(jié)晶氯化鋁晶體的密度相對固定,大約為 2.398 g/cm3,其堆積密度則取決于晶體的大小和堆積方式,一般在 1.0 - 1.3 g/cm3 左右。

化學(xué)性質(zhì)和混凝性能

水解特性

聚合氯化鋁:在水中會發(fā)生水解反應(yīng),生成一系列的水解產(chǎn)物,如氫氧化鋁膠體(Al (OH)?)和各種多核羥基絡(luò)合物。這些水解產(chǎn)物帶有正電荷,能夠與水中帶負電荷的懸浮顆粒通過電荷中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃等作用使顆粒凝聚沉淀。其水解過程是一個逐步進行的動態(tài)平衡過程,水解程度受溶液的 pH 值影響較大。例如,在 pH 值為 6 - 8 的范圍內(nèi),聚合氯化鋁的水解效果較好,能夠發(fā)揮出良好的混凝性能。

結(jié)晶氯化鋁:在水中也會發(fā)生水解,但主要是簡單的鋁離子水解,生成氫氧化鋁沉淀(Al (OH)?↓)和氫離子(H?)。其水解反應(yīng)相對較為簡單直接,生成的氫氧化鋁沉淀在混凝過程中主要起網(wǎng)捕卷掃作用,將水中的懸浮顆粒捕獲并沉淀。不過,由于其水解過程相對聚合氯化鋁不夠穩(wěn)定,對 pH 值的變化更為敏感,在 pH 值較低(如小于 4)時,鋁離子水解不完全,而在 pH 值過高(如大于 8)時,又容易生成偏鋁酸鹽(AlO??)而失去混凝效果。

混凝效果和適用范圍

聚合氯化鋁:混凝效果好,適用范圍廣。它對各種類型的污水和水質(zhì)都有較好的處理能力,包括生活污水、工業(yè)廢水(如印染廢水、造紙廢水、電鍍廢水等)以及飲用水的凈化。在處理含有高濃度有機物、色度和懸浮物的污水時,聚合氯化鋁能夠通過其復(fù)雜的多核結(jié)構(gòu)和多種混凝作用機制,有效地去除污染物,降低污水的化學(xué)需氧量(COD)、色度和懸浮物含量。例如,在印染廢水處理中,聚合氯化鋁可以去除廢水中的染料分子和纖維雜質(zhì),使廢水的色度降低 80% - 90%,懸浮物去除率達到 90% 以上。

結(jié)晶氯化鋁:在某些特定的工業(yè)領(lǐng)域和工藝中有較好的應(yīng)用。它主要用于精密鑄造中的硬化劑、造紙工業(yè)中的施膠劑等。在精密鑄造中,結(jié)晶氯化鋁與水反應(yīng)生成的氫氧化鋁膠體可以填充砂型的孔隙,提高砂型的硬度和強度。在造紙工業(yè)中,它能夠與紙張中的纖維素結(jié)合,形成一層保護膜,提高紙張的抗水性。但在污水處理方面,其混凝效果相對聚合氯化鋁不夠穩(wěn)定,一般適用于處理水質(zhì)較為簡單、懸浮物含量較低的污水,如一些輕度污染的地表水或?qū)炷蟛桓叩墓I(yè)冷卻水。

生產(chǎn)工藝和成本

生產(chǎn)工藝

聚合氯化鋁:生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,常見的生產(chǎn)方法有酸溶法、堿溶法和中和法等。以酸溶法為例,是將鋁礬土或鋁酸鈣粉等原料與鹽酸反應(yīng),經(jīng)過一系列的水解、聚合反應(yīng)后,生成聚合氯化鋁。在生產(chǎn)過程中,需要控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、原料配比等多個參數(shù),以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

結(jié)晶氯化鋁:生產(chǎn)工藝相對簡單,主要是通過用鹽酸溶解金屬鋁或氫氧化鋁等原料,經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶過程得到產(chǎn)品。在蒸發(fā)結(jié)晶過程中,需要控制溶液的濃度、溫度和結(jié)晶速度等因素,以獲得規(guī)則的晶體產(chǎn)品。

成本

聚合氯化鋁:由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜,原材料成本和生產(chǎn)成本相對較高。但由于其混凝性能好,用量相對較少,在大規(guī)模污水處理等應(yīng)用場景中,綜合成本較為合理。而且,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進,其成本也在逐漸降低。

結(jié)晶氯化鋁:生產(chǎn)工藝簡單,成本相對較低。但在污水處理應(yīng)用中,由于其混凝效果相對較弱,需要較大的用量才能達到與聚合氯化鋁相當?shù)奶幚硇Ч?,因此在污水處理領(lǐng)域,其綜合成本優(yōu)勢并不明顯。不過,在其特定的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域(如精密鑄造、造紙等),由于其獨特的性能和較低的成本,仍然具有較高的應(yīng)用價值。

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