十二水合硫酸铝铵制备结晶氯化铝的研究
发布时间：2023-02-01 19:55
结晶氯化铝用途广泛,可用于催化剂、絮凝剂、农业和医学等方面。制备结晶氯化铝的原料主要是铝土矿,但近几年铝土矿资源匮乏,为了满足国内铝产品的需求,研究者们开始关注寻找铝土矿的替代品。我国粉煤灰堆存量在日益增加,大量的粉煤灰不易处理,引起了严重的环境问题,而粉煤灰中氧化铝的含量为30%~50%,资源化利用价值高,目前以粉煤灰制备铝产品在固废综合利用领域已引起广泛关注。从粉煤灰中提铝的方法有焙烧法、酸法和铵法,其中酸法由于可以实现铝硅分离,成为粉煤灰提铝的热门方法。酸法提铝主要包括盐酸法、硫酸法和硫酸铵法,其中硫酸法和盐酸法在酸浸过程中杂质离子容易随着铝离子一起浸出,影响产品质量,制约其工业化发展。目前一种硫酸和硫酸铝铵/硫酸氢铵混合介质浸出粉煤灰的工艺被提出,该工艺中间产物硫酸铝铵的溶解度随着温度变化比较大,不需要蒸发结晶,极易析出,且在此过程中杂质不易析出,基于此,本论文提出两条工艺,一是以硫酸铝铵为原料,采用氯化氢气体结晶方法制备结晶氯化铝,二是先将硫酸铝铵转化为氢氧化铝,再采用盐酸反应结晶的方法制备结晶氯化铝。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）开展了硫酸铝铵-氯化氢气体制备结晶氯...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 结晶氯化铝的用途
1.1.1 催化剂
1.1.2 水处理
1.1.3 农业及医学
1.1.4 硬化剂
1.2 结晶氯化铝的制备现状
1.2.1 以煤矸石为原料制备结晶氯化铝
1.2.2 以粉煤灰为原料制备结晶氯化铝
1.2.3 其他方法制备结晶氯化铝
1.3 粉煤灰提铝方法及十二水合硫酸铝铵等铝盐的产生
1.3.1 盐酸法
1.3.2 硫酸法
1.3.3 硫酸盐法
1.4 选题意义以及研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 结晶氯化铝的制备方法
2.2.1 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体结晶制备结晶氯化铝
2.2.2 氢氧化铝-浓盐酸反应结晶制备结晶氯化铝
2.3 表征测试方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 扫描电镜分析
2.3.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析
第三章 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体反应制备结晶氯化铝
3.1 不同酸度下NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O溶液中铝的浓度
3.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O酸溶液中通HCl气体反应结晶的工艺优化
3.2.1 通气速率对结晶的影响
3.2.2 通气时间对结晶的影响
3.2.3 温度对结晶的影响
3.2.4 铝离子初始浓度对结晶的影响
3.2.5 浓盐酸洗涤对结晶的影响
3.3 硫酸铝铵-氯化氢反应制备六水氯化铝过程中晶体形貌的研究
3.3.1 通气速率对晶体形貌的影响
3.3.2 通气时间对晶体形貌的影响
3.3.3 温度对晶体形貌的影响
3.3.4 铝离子初始浓度对晶体形貌的影响
3.3.5 浓盐酸洗涤对晶体形貌的影响
3.4 本章小结
第四章 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝
4.1 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝工艺条件的优化
4.1.1 盐酸浓度对结晶的影响
4.1.2 温度对结晶的影响
4.1.3 反应时间对结晶的影响
4.1.4 固液比对结晶的影响
4.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝过程中晶体形貌的研究
4.2.1 反应温度对晶体形貌的影响
4.2.2 反应时间对晶体形貌的影响
4.2.3 固液比对晶体形貌的影响
4.3 本章小结
第五章 工艺计算
5.1 硫酸铝铵-氯化氢气体制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算
5.1.1 物料衡算
5.1.2 热量衡算
5.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算
5.2.1 物料衡算
5.2.2 热量衡算
5.3 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热反应温度对CaTi2O4（OH）2粉体微观形貌与紫外光催化性能的影响[J]. 胡其国,董伟霞,顾幸勇,罗婷,邱柏欣. 人工晶体学报. 2017(06)
[2]油相及灼烧温度对三氧化钼颗粒形貌的影响[J]. 李雅茹,任慧,焦清介. 陶瓷学报. 2017(02)
[3]从粉煤灰盐酸浸出液中结晶氯化铝[J]. 李广玉,李军旗,徐本军,陈朝轶. 湿法冶金. 2016(02)
[4]MoO3纳米材料的形貌控制合成及其可见光催化性能研究[J]. 刘立新,杜卫民,朱晓燕,郝雅鸣. 化工新型材料. 2015(06)
[5]由煤矸石酸浸液通氯化氢气体制备六水三氯化铝[J]. 薛芳斌,杨喜,郭彦霞,杨凤玲,程芳琴. 无机盐工业. 2015(04)
[6]矿化剂氧化铝的形貌对二氧化硅基陶瓷型芯性能的影响[J]. 王丽丽,李嘉荣,唐定中. 航空材料学报. 2015(01)
[7]Fenton法-聚合氯化铝预处理高浓度乳化液废水[J]. 王汉道,冯振杰,赵娜. 生态环境学报. 2014(08)
[8]浅谈主蒸汽压力和料液固液比对成品盐粒度的影响[J]. 陈孟娴,孙丽平,张艳华. 中国井矿盐. 2014(03)
[9]反应物浓度对三水碳酸镁晶体生长形貌的影响研究[J]. 闫平科,田海山,高玉娟,王来贵,薛国梁,卢智强. 硅酸盐通报. 2013(12)
[10]降低维生素C成品中细粉比例的研究[J]. 周丽. 化工管理. 2013(16)
博士论文
[1]高铝粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化铝基础研究[D]. 许德华.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
硕士论文
[1]不同液相法及其制备条件对氧化锌形貌的影响[D]. 赵晓晓.太原理工大学 2014
[2]微波强化盐酸浸取粉煤灰工艺过程研究[D]. 公明明.华东理工大学 2011
[3]几种絮凝剂对化工废水深度处理效果的研究[D]. 付东.兰州理工大学 2009
[4]聚合氯化铝铁絮凝剂的研制及其在废水处理中的应用[D]. 康黛男.长安大学 2008
[5]高Alb含量的聚合氯化铝和聚合硅铝混凝剂的研究[D]. 张子健.山东大学 2005
本文编号：3734414
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 结晶氯化铝的用途
1.1.1 催化剂
1.1.2 水处理
1.1.3 农业及医学
1.1.4 硬化剂
1.2 结晶氯化铝的制备现状
1.2.1 以煤矸石为原料制备结晶氯化铝
1.2.2 以粉煤灰为原料制备结晶氯化铝
1.2.3 其他方法制备结晶氯化铝
1.3 粉煤灰提铝方法及十二水合硫酸铝铵等铝盐的产生
1.3.1 盐酸法
1.3.2 硫酸法
1.3.3 硫酸盐法
1.4 选题意义以及研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验部分
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 结晶氯化铝的制备方法
2.2.1 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体结晶制备结晶氯化铝
2.2.2 氢氧化铝-浓盐酸反应结晶制备结晶氯化铝
2.3 表征测试方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 扫描电镜分析
2.3.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析
第三章 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体反应制备结晶氯化铝
3.1 不同酸度下NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O溶液中铝的浓度
3.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O酸溶液中通HCl气体反应结晶的工艺优化
3.2.1 通气速率对结晶的影响
3.2.2 通气时间对结晶的影响
3.2.3 温度对结晶的影响
3.2.4 铝离子初始浓度对结晶的影响
3.2.5 浓盐酸洗涤对结晶的影响
3.3 硫酸铝铵-氯化氢反应制备六水氯化铝过程中晶体形貌的研究
3.3.1 通气速率对晶体形貌的影响
3.3.2 通气时间对晶体形貌的影响
3.3.3 温度对晶体形貌的影响
3.3.4 铝离子初始浓度对晶体形貌的影响
3.3.5 浓盐酸洗涤对晶体形貌的影响
3.4 本章小结
第四章 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝
4.1 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝工艺条件的优化
4.1.1 盐酸浓度对结晶的影响
4.1.2 温度对结晶的影响
4.1.3 反应时间对结晶的影响
4.1.4 固液比对结晶的影响
4.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝过程中晶体形貌的研究
4.2.1 反应温度对晶体形貌的影响
4.2.2 反应时间对晶体形貌的影响
4.2.3 固液比对晶体形貌的影响
4.3 本章小结
第五章 工艺计算
5.1 硫酸铝铵-氯化氢气体制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算
5.1.1 物料衡算
5.1.2 热量衡算
5.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算
5.2.1 物料衡算
5.2.2 热量衡算
5.3 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热反应温度对CaTi2O4（OH）2粉体微观形貌与紫外光催化性能的影响[J]. 胡其国,董伟霞,顾幸勇,罗婷,邱柏欣. 人工晶体学报. 2017(06)
[2]油相及灼烧温度对三氧化钼颗粒形貌的影响[J]. 李雅茹,任慧,焦清介. 陶瓷学报. 2017(02)
[3]从粉煤灰盐酸浸出液中结晶氯化铝[J]. 李广玉,李军旗,徐本军,陈朝轶. 湿法冶金. 2016(02)
[4]MoO3纳米材料的形貌控制合成及其可见光催化性能研究[J]. 刘立新,杜卫民,朱晓燕,郝雅鸣. 化工新型材料. 2015(06)
[5]由煤矸石酸浸液通氯化氢气体制备六水三氯化铝[J]. 薛芳斌,杨喜,郭彦霞,杨凤玲,程芳琴. 无机盐工业. 2015(04)
[6]矿化剂氧化铝的形貌对二氧化硅基陶瓷型芯性能的影响[J]. 王丽丽,李嘉荣,唐定中. 航空材料学报. 2015(01)
[7]Fenton法-聚合氯化铝预处理高浓度乳化液废水[J]. 王汉道,冯振杰,赵娜. 生态环境学报. 2014(08)
[8]浅谈主蒸汽压力和料液固液比对成品盐粒度的影响[J]. 陈孟娴,孙丽平,张艳华. 中国井矿盐. 2014(03)
[9]反应物浓度对三水碳酸镁晶体生长形貌的影响研究[J]. 闫平科,田海山,高玉娟,王来贵,薛国梁,卢智强. 硅酸盐通报. 2013(12)
[10]降低维生素C成品中细粉比例的研究[J]. 周丽. 化工管理. 2013(16)
博士论文
[1]高铝粉煤灰NH4HSO4/H2SO4法提取氧化铝基础研究[D]. 许德华.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
硕士论文
[1]不同液相法及其制备条件对氧化锌形貌的影响[D]. 赵晓晓.太原理工大学 2014
[2]微波强化盐酸浸取粉煤灰工艺过程研究[D]. 公明明.华东理工大学 2011
[3]几种絮凝剂对化工废水深度处理效果的研究[D]. 付东.兰州理工大学 2009
[4]聚合氯化铝铁絮凝剂的研制及其在废水处理中的应用[D]. 康黛男.长安大学 2008
[5]高Alb含量的聚合氯化铝和聚合硅铝混凝剂的研究[D]. 张子健.山东大学 2005
本文编号：3734414
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3734414.html