活性氧化铝球,内部具有丰富的孔道,并互相连通,具有较大的孔容积和比表面积,是一种优质的固体吸附剂,广泛应用于石油化工、化肥、钢铁等行业。
为适应高端客户对活性氧化铝球的性能指标要求,本论文主要对影响活性氧化铝球比表面积、孔容积及强度的主要因素进行了实验室研究,在此基础上经过半工业化试验,得到优化工艺参数,并生产出了合格产品。 实验室单因素实验结果表明：采用900℃焙烧制得的ρ-氧化铝原料,加入6%大孔拟薄水铝石,加入3%的碳酸氢铵添加剂,控制生球的堆比重在0.70-0.80g／mL,生球室温养护8小时,蒸汽养护4h,后于420℃进行活化焙烧,制得的活性氧化铝球比表面积可从260m2／g提高至300m2／g以上,孔容积由0.40mL／g提高至0.43mL／g以上,强度指标由100N／颗提高至130N／颗。
工业化试验结果表明：在实验室小试较优工艺条件下,采用新的混料方式,生球成球后,均匀喷入0.5%拟薄水铝石溶胶,可降低最终产品的磨耗,进一步稳定性能指标。 经连续工业化生产实践证明,采用上述优化工艺条件,可生产出φ3-5mm,比表面积≥300 m2／g,孔容≥0.43mL／g,强度≥130N／颗的活性氧化铝球,产品性能指标稳定,可满足用户需求。
影响活性氧化铝球吸附性能的主要因素：
⑴颗粒粒径：粒径越小，吸附容量越高，但粒径越小，颗粒强度越低，影响其使用寿命。
⑵原水PH值：当PH值大于5时，PH值越低，活性氧化铝球吸附容量越高。
⑶原水初始氟浓度：初始氟浓度越高，吸附容量较大。
⑷原水碱度：原水中重碳酸根浓度高，吸附容量将降低。
⑷氯离子和硫酸根离子。
⑸砷的影响：活性氧化铝球对水中的砷有吸附作用，砷在活性氧化铝球上的积聚造成对氟离子吸附容量的下降，且使再生时洗脱砷离子比较困难。