[發明專利]一種利用粉煤灰生產聚硅酸鋁鐵絮凝劑的簡易方法

無效

• 申請號: 201310317590.6
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103408117A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 白妮;王愛民;王金璽
• 申請（專利權）人: 白妮;王愛民;王金璽
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及一種利用粉煤灰生產聚硅酸鋁鐵絮凝劑的簡易方法。

背景技術

聚硅酸鋁鐵是一種新型的水溶性高分子電解質。主要用于凈化飲用水，還可用于給水的特殊水質處理、除鎘、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工業廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫藥、制革等方面也有廣泛應用。它在污水處理領域對于污水的處理具有立竿見影的效果，是目前非常暢銷的污水處理藥劑。常以硅酸鈉、氯化鋁、氯化鐵為原料，采用將鋁鹽、鐵鹽引入到聚硅酸溶液中的方法制備而成。

粉煤灰中含有大量的Si、Al及一定量的Fe元素，Fe³⁺以Fe₂O₃形式存在，在酸性條件下較易溶出，而二氧化硅和氧化鋁及少量的氧化鐵以復鹽3Al₂O₃.SiO₂的形式存在，在一般條件下很難溶于酸或堿液，而最關鍵的步驟就是斷開Si-Al鍵，常用打開Si-Al的基本方法包括，a、700～800℃左右焙燒將含Al₂O₃的玻璃體轉型為可溶的Al₂O₃；b、用氟化物助溶，即用CaF作助溶劑，鹽酸作提取用酸；c、與CaO燒結，即將粉煤灰—石灰高溫燒結以提高粉煤灰中鋁、鐵等組份的酸溶出活性；d、與Na₂CO₃燒結；e、用NaOH浸溶；f、用NaCl助溶。上述方法都不能將粉煤灰中的Si、Al、Fe全部浸出，而且現有利用粉煤灰制備聚硅酸鋁鐵技術首先是通過活化將Al、Fe浸出，調節溶液pH值制備聚合氯化鋁鐵絮凝劑，然后用NaOH溶液將殘渣中Si溶出，加酸靜置后制備聚硅酸，最后將聚合氯化鋁鐵絮凝劑與聚硅酸復合制備聚硅酸鋁鐵絮凝劑，制備步驟復雜，工序較多。

發明內容

本發明涉及一種利用粉煤灰生產聚硅酸鋁鐵絮凝劑的簡易方法，所述方法包括如下步驟：

(1)按照堿灰比1.2向粉煤灰加入NaOH固體，研磨混合均勻后在馬弗爐中以750℃焙燒1.5h，停爐自然冷卻后備用。

(2)選用2mol/LHCl，以液固比15mL/g常溫下對焙燒產物進行酸浸，攪拌溶解(無剩余殘渣)，可獲得H₂SiO₃、氯化鋁和氯化鐵混合溶液。

(3)聚硅酸鋁鐵的制備

調整浸出液Si∶Al(mol∶mol)為1∶0.4、Si∶Fe(mol∶mol)為1∶0.8、pH值為1.5，在帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中控制溫度為50℃，熟化2h即得液體聚硅酸鋁鐵，經40℃干燥后可得固體產品。

本發明的技術效果如下：(1)通過一次活化可將粉煤灰中Si、Al、Fe全部浸出，無剩余殘渣，而且活化工藝簡單；(2)解決Si、Al和Fe分步聚合工藝較為復雜的難題。

附圖說明

通過參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例，本發明的以上和其它方面及優點將變得更加易于清楚，在附圖中：

圖1為本發明的一種利用粉煤灰生產聚硅酸鋁鐵絮凝劑的簡易方法的流程圖。

具體實施方式

在下文中，現在將參照附圖更充分地描述本發明，在附圖中示出了各種實施例。然而，本發明可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發明的范圍充分地傳達給本領域技術人員。

在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例。

參考附圖1，本發明涉及一種利用粉煤灰生產聚硅酸鋁鐵絮凝劑的簡易方法，所述方法包括如下步驟：

(1)按照堿灰比1.2向粉煤灰加入NaOH固體，研磨混合均勻后在馬弗爐中以750℃焙燒1.5h，停爐自然冷卻后備用。

(2)選用2mol/LHCl，以液固比15mL/g常溫下對焙燒產物進行酸浸，攪拌溶解(無剩余殘渣)，可獲得H₂SiO₃、氯化鋁和氯化鐵混合溶液。

(3)聚硅酸鋁鐵的制備

調整浸出液Si∶Al(mol∶mol)為1∶0.4、Si∶Fe(mol∶mol)為1∶0.8、pH值為1.5，在帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中控制溫度為50℃，熟化2h即得液體聚硅酸鋁鐵，經40℃干燥后可得固體產品。

本發明的技術效果如下：(1)通過一次活化可將粉煤灰中Si、Al、Fe全部浸出，無剩余殘渣，而且活化工藝簡單；(2)解決Si、Al和Fe分步聚合工藝較為復雜的難題。

以上所述僅為本發明的實施例而已，并不用于限制本發明。本發明可以有各種合適的更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。