第35卷，第5期 2015年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35 ,No. 5 -pp1214-1217
May,2015
基于红外光谱分析研究矿化剂对铝酸钙粉制备的影响范伟，王亮，郑怀礼1，2*，陈伟，唐晓，尚娟芳，钱力”
1.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045
2.重庆大学低碳绿色建筑国际联合研究申心，重庆400045 3.重庆大学化学化工学院，重庆400044
4.宜宾职业技术学院生物与化工工程系，四川宜宾644003
摘要研究了矿化剂对中低品位铝矾土对所制备铝酸钙粉的结构及其光谱性能的影响。以中低品位铝钒土和碳酸钙为主要原料，矿化剂CaF：为添加剂，三者经充分混合、高温缎烧和粉磨后，生产出的铝酸钙粉可直接用于制备聚合氯化铝、聚合硫酸铝、铝酸钠等水处理剂。通过调整原料中铝矾土和碳酸钙的质量比和
对矿化剂的矿化机理进行研究。红外光谱分析结果表明：加人矿化剂CaF2，可促进铝矾土中硬水铝石、三水铝石和高岭石的分解转化，使碳酸钙的分解完全，使原料中的铝矾土与碳酸钙进行更加充分的反应，不仅有助于碳酸钙中的Ca与铝矾土中的Si结合，还有助于促进铝矾土中的Si一O，SiO一Al及AlSi键的断裂，使铝矾土中的A1充分溶出，从而提高Al:O的溶出率；矿化剂CaF2的投加量（质量比)为3%时，可有效促进AO：的溶出：矿化剂CaF:的投加量为1.5%时，不足以起到充分的矿化作用；中低品位铝矾土较高品位铝矾土更易于烧结制备铝酸钙粉；在1250℃下制备铝酸钙粉的最佳物料配比是：原料中铝矾土与碳酸钙的质量比为1+0.6，矿化剂CaF2的投加量为3%。
关键词铝酸钙粉结构；矿化剂；铝矾土；光谱特性；矿化机理；水处理剂
中图分类号：0657.3
文献标识码：A
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593(2015 )05-1214-04
酸钙粉制备工艺的研究具有优良的实用价值。
目前，一般铝酸钙粉的生产原料是铝矾土和碳酸钙，其生产工艺存在着缎烧温度高、时间长、能耗大的问题。随着
近年来，全球水污染间题日益突出，成为诸多国家共同面对的严峻挑战，因此，开发具有净化水体功能的水处理剂具有重要的意义"，。铝酸钙粉作为一种广泛应用的混凝剂制备材料，不仅可以用于生产聚合氯化铝、铝酸钠等铝盐混凝剂，还可用于碱化度的调整7。铝酸钙粉为灰白色或褐红色，以一铝酸钙（CaO·Al:O:）和二铝酸钙（CaO· 2A03)为其主要组成，溶解性差，其水溶液量碱性，pH值约为11，并包含FeO:和SiO:及少量的TiO:和MgO等成分[8-10]。铝酸钙粉具有很强的活性，同无机强酸于常温下即可发生反应，反应迅速并大量放热：A上0：溶出率高达90% 以上]。采用一步酸溶法直接生产聚合氯化铝等混凝剂，具有工艺简单、成本低廉和易掌握推广等多种优点，是生产碱式氯化铝和聚氯化铝产品的理想原料口2,13]。因此，加强对铝
收稿日期：2014-04-19，修订日期：2014-08-12
我国铝矾土矿的开采，高品位的铝矾土矿逐渐消耗，因此，加强对中低品位铝矾土生产铝酸钙粉的工艺研究具有重要的现实意义。研究发现：在铝酸钙粉的制备过程中加入矿化剂可以提高铝矾土中Al:O：的溶出率，并且中低品位铝矾土较高品位铝矾土更易于烧结制备铝酸钙粉。目前，主要的矿化剂有CaSOt，CaF2，BaSO:，Cao等t.15]。通过红外光谱分析研究矿化剂CaF：对铝酸钙粉制备的影响，并探究矿化剂的作用机理，可指导铝酸钙粉的生产，在工业生产中具有潜在的良好应用价值。
实验部分 1
1.1材料和仪器
基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAJ25B09），国家自然科学基金项目（51078366）)资助
e-mail;fanwei1252@ sina.com
作者简介：范伟，1980年生，重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室博士研究生
e-mail ; xhi@ equ. edu. cn
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