[發(fā)明專(zhuān)利]用拜耳法赤泥和含稀土污泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210052383.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583675A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊祺;蔡志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 楊祺
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/52
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于污水處理用高分子混凝劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用拜耳法赤泥和含稀土污泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法。

二、背景技術(shù)：

現(xiàn)有生產(chǎn)聚硅硫酸鋁鐵的原料有硅酸鈉、硫酸鐵、硫酸鋁，生產(chǎn)方法是將硅酸鈉酸化制備聚硅酸后，再引入鐵、鋁離子聚合而成。這種生產(chǎn)方法需要價(jià)格不菲的化工原料，成本較高。而ZL200910009174.3——“用含稀土污泥和含鐵塵泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法”，雖然找到了一種生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉聚硅硫酸稀土鋁鐵混凝劑的途徑，但生產(chǎn)過(guò)程中由于Fe2+的存在增加了H2O2的投加量，且產(chǎn)生的石膏與酸不溶物較多，不但增加了生產(chǎn)成本，而且產(chǎn)生的固體廢棄物較多。

三、發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，擬提供一種區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)方案的用拜耳法赤泥和含稀土污泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法，使之工藝過(guò)程及條件簡(jiǎn)單，生產(chǎn)設(shè)備投資費(fèi)用較少，操作費(fèi)用低，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、質(zhì)優(yōu)、價(jià)更廉。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采取的技術(shù)方案如下：

用拜耳法赤泥和含稀土污泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法，，其特征在于它包括用制鋁工業(yè)拜耳法提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣——赤泥，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸的拜耳法赤泥和石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的含稀土的污水的污泥為主要原料，在于它由三步過(guò)程組成：

1.生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的主要原料及化學(xué)成分：

本發(fā)明涉及的主要原料為石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的污水污泥和制鋁工業(yè)拜耳法提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣——赤泥。石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的污水污泥是石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)催化劑產(chǎn)品過(guò)程中，產(chǎn)生的PH＜4污水用NaOH中和，使污水PH＞9再用污水處理工藝進(jìn)行污水處理，在污水處理工藝中所產(chǎn)生的污泥，其化學(xué)成分見(jiàn)表1，該污泥中含的SiO2、AL2O3、La2O3、CeO2組分是該方法生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的原料來(lái)源。制鋁工業(yè)拜耳法提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣——赤泥，其化學(xué)成分見(jiàn)表2，赤泥中含的SiO2、Fe2O3、AL2O3組分是該方法生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的原料來(lái)源。

表1.生產(chǎn)石化催化劑企業(yè)的污水污泥的主要化學(xué)成分

表2.拜耳法赤泥的主要化學(xué)成分

2.生產(chǎn)過(guò)程：

(1)。將含稀土污泥、拜耳法赤泥按重量百分比1∶(1.5-2.5)充分混合放入耐酸反應(yīng)釜中.

(2)。將質(zhì)量百分濃度(20-30％)H2SO4緩慢倒入反應(yīng)釜中對(duì)含稀土污泥、拜耳法赤泥進(jìn)行酸解，稀土污泥、拜耳法赤泥：(20-30％)H2SO4按重量比1∶(5-15)充分?jǐn)嚢?小時(shí)，待反應(yīng)體系冷卻至室溫，酸解反應(yīng)結(jié)束。

(3)。將反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)濾去除沉淀物(主要為石膏與酸不溶物)，濾液(主要為三價(jià)鐵鹽、鋁鹽、鑭鹽、鈰鹽和水合硅酸的混合溶液)，再用30％NaOH調(diào)整溶液PH值為2.0-2.5；將調(diào)整后的溶液放置水浴加熱1-2小時(shí)，保持溫度在80℃左右，使調(diào)整后的溶液自行水解、聚合，出現(xiàn)深紅棕色的液體產(chǎn)品，即為聚硅硫酸稀土鋁鐵絮凝劑。

本發(fā)明通過(guò)前述工藝步驟所得產(chǎn)品，在2個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)凝膠，產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下顯著效果：

1、石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的污水污泥是石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)催化劑產(chǎn)品過(guò)程中，產(chǎn)生的PH＜4污水用NaOH中和，使污水PH＞9再用污水處理工藝進(jìn)行污水處理，在污水處理工藝中所產(chǎn)生的污泥，使污泥中的SiO2轉(zhuǎn)化為Na2SiO3，為酸化、水解、聚合反應(yīng)創(chuàng)造了條件。

2、石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的污水污泥是石化催化劑生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)催化劑產(chǎn)品過(guò)程中的污水處理工藝中所產(chǎn)生的污泥，該污泥中含的La2O3、CeO2s組分在生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵中由于La2O3、CeO2參與聚硅硫酸鋁鐵聚合的化學(xué)反應(yīng)，改變了聚硅硫酸鋁鐵絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)，形成了比聚硅硫酸鋁鐵絡(luò)合分子體積還要大的聚硅硫酸稀土鋁鐵絡(luò)合分子，該絡(luò)合分子的污水處理效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有聚硅硫酸鋁鐵絡(luò)合分子的污水處理效果。

總之，本發(fā)明所述的用含稀土污泥和拜耳法赤泥生產(chǎn)聚硅硫酸稀土鋁鐵的方法，所生產(chǎn)的聚硅硫酸稀土鋁鐵絮凝劑適合用于處理高濃度污水、生活污水、工業(yè)污水。該生產(chǎn)方法簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程，縮短了生產(chǎn)時(shí)間，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良；同時(shí)為含稀土污泥和拜耳法赤泥的利用提供了新的途徑，提高了資源綜合利用率，也降低了聚硅硫酸稀土鋁鐵絮凝劑的生產(chǎn)成本和污水處理成本，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益。