[發(fā)明專利]一種復(fù)合順磁納米絮凝劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810236222.8
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN101423273A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳春篤;段明飛;解清杰;劉興;徐超;朱國鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/52
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合順磁納米絮凝劑及其制備方法，具體為一種用于將水體中的懸浮顆粒、膠體微粒等絮凝沉淀的納米級磁性絮凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

投入何種絮凝劑以實現(xiàn)污水處理的高效率，是目前水處理過程中的一個重要問題?，F(xiàn)有的絮凝劑有無機絮凝劑、有機絮凝劑、微生物絮凝劑以及無機和有機高分子絮凝劑等，均存在處理效果不穩(wěn)定、用量大、污泥產(chǎn)量大、不易回收利用、控制系統(tǒng)自響應(yīng)程度差，造成絮凝劑的嚴重浪費不徹底、易造成二次污染等問題。因此，針對不同的廢水，確定一種高效絮凝劑是解決廢水處理藥劑費用高昂，污泥產(chǎn)量大等問題的一個基本途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合順磁納米絮凝劑及其制備方法，并將其投加到磁絮凝反應(yīng)器中，再經(jīng)過電磁分離裝置回收利用，解決傳統(tǒng)絮凝劑存在的問題，實現(xiàn)污水處理的低耗能，高效率，易回收。

本發(fā)明目的可通過如下方法實現(xiàn)：

一種復(fù)合順磁納米絮凝劑，通過將具有高純度聚合形態(tài)AL₁₃(含量達90％以上)的聚合氯化鋁(PAC)負載到磁性載體SiO₂/γ-Fe₃O₄-SiO₂上，得到具有強電中和能力和更大反應(yīng)表面的復(fù)合納米絮凝劑。

制備上述復(fù)合順磁納米絮凝劑的方法，是先用溶膠—凝膠法制備單分散球型SiO₂/γ-Fe₃O₄-SiO₂顆粒，然后從PAC中提純出Al₁₃，得到Al₁₃溶液，在真空干燥箱內(nèi)60℃蒸干，得到納米Al₁₃晶體；再通過溶解、包裹SiO₂/γ-Fe₃O₄-SiO₂顆粒后煅燒而成成品。

本發(fā)明中，負載用的SiO₂/γ-Fe₃O₄-SiO₂粒徑均勻，具有較高熱穩(wěn)定性且能在較高溫度下維持其磁性，因此適用于采用煅燒法在其上進行活性組分負載，提高磁性。

本發(fā)明方法中，提純出的Al₁₃粒度為2.5nm，時常結(jié)合成線性及枝狀的聚集體(尺寸在幾十到幾百納米)，是聚合氯化鋁中的最佳凝聚-混凝成分。

本發(fā)明的復(fù)合順磁納米絮凝劑由于在納米Al₁₃和磁性核心之間有一個S_iO₂隔離層，有效減少了熱處理過程中磁性核心和納米Al₁₃之間的交互作用，且起到加強粘結(jié)的作用。

本發(fā)明制備方法具有生產(chǎn)條件簡單、成本低廉的優(yōu)點。所制備的復(fù)合納米順磁絮凝劑適用于含顆粒狀雜質(zhì)或污物的污水處理。經(jīng)對污水絮凝處理證明，與已有技術(shù)相比，具有絮凝效果好、絮凝速度快、用量低、易回收、對環(huán)境無污染、且對人體無毒害作用的優(yōu)點。

具體實施方式

在本發(fā)明中所使用的術(shù)語，除非有另外說明，一般具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義。

下面結(jié)合具體的制備實施例和對比實施例，并參照數(shù)據(jù)進一步詳細地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

在以下的實施例中，未詳細描述的各種過程和方法是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法。所用試劑的來源、商品名以及有必要列出其組成成分者，均在首次出現(xiàn)時標明，其后所用相同試劑如無特殊說明，均以首次標明的內(nèi)容相同。

實施例1

復(fù)合順磁納米絮凝劑的制備

(1)γ-Fe₂O₃-SiO₂復(fù)合物的制備：將正硅酸乙酯(分析純)、無水乙醇(分析純)、去離子水配制成溶液，按照Fe₂O₃與(Fe₂O₃+SiO₂)的摩爾比范圍0.070～0.450，將10gFe(NO₃)₃·9H₂O(分析純)溶于溶液中，攪拌1h，并控制溶液pH值在0.75左右以得到較穩(wěn)定的溶膠，在空氣中自然凝膠化，所得凝膠置于烘箱中緩慢升溫至110℃得到干凝膠。研磨后分別在不同溫度條件下(350～900℃)煅燒30min得到Fe₂O₃-SiO₂復(fù)合物。