[發(fā)明專利]一種聚硅酸鋁鐵絮凝劑及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711155309.8
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN109809540B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋蘭蘭;于躍
• 申請（專利權(quán)）人: 臨沂大學(xué)
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種聚合硅酸鋁鐵絮凝劑及制備方法，該絮凝劑以煤矸石、粉煤灰、赤泥等工業(yè)固體廢棄物為原料，通過生料制備、熟料燒成、水淬、粗品水洗分離、無機酸調(diào)節(jié)、堿溶等步驟制備生產(chǎn)。本發(fā)明降低了成本，節(jié)約了資源，有效地避免了環(huán)境的污染，并且工藝流程簡單，能耗低，設(shè)備腐蝕問題簡單，有利于產(chǎn)業(yè)化推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤矸石、粉煤灰、赤泥等固體廢棄物資源化利用領(lǐng)域，尤其涉及制備聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市及工業(yè)廢水排放量也隨之增加，而我國的水資源十分短缺，這就要求對排放的廢水進行有效地凈化處理和回收利用。

聚合硅酸鋁鐵（PSAF）是一種新型的水溶性高分子電解質(zhì)。主要用于凈化飲用水，還可用于給水的特殊水質(zhì)處理、除鎘、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工業(yè)廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫(yī)藥、制革等方面也有廣泛應(yīng)用。它在污水處理領(lǐng)域?qū)τ谖鬯奶幚砭哂辛⒏鸵娪暗男Ч悄壳胺浅充N的污水處理藥劑。聚合硅酸鋁鐵具有離子度高、易溶于水（在整個pH 值范圍內(nèi)完全溶于水，且不受低水溫的影響）、不成凝膠、水解穩(wěn)定性好等特點，是一種比較理想的污水處理劑。

煤矸石、粉煤灰和赤泥中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等化學(xué)成分，是制備聚合硅酸鋁鐵的主要原料。而煤矸石、粉煤灰和赤泥作為固體廢棄物長期排放，不僅造成了資源的浪費，而且還侵占大量土地，對生態(tài)和環(huán)境造成了雙重破壞。因此，對煤矸石、粉煤灰和赤泥等固體固體廢棄物進行有效地資源化利用，制備污水凈水劑，不僅節(jié)約了成本，而且對于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高經(jīng)濟和社會效益具有重大的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種聚合硅酸鋁鐵絮凝劑及制備方法，目的是對煤矸石、粉煤灰和赤泥等工業(yè)固體廢棄物進行資源化利用，制備出高附加值的聚合硅酸鋁鐵絮凝劑，節(jié)約了資源，降低了成本，改善了環(huán)境。

本發(fā)明的目的是通過下面技術(shù)方案具體實現(xiàn)，然而本發(fā)明可以不同的形式來實施，并且不應(yīng)該被解釋為限于本文所闡述的實施方式。相反，提供這些實施方式，以使得本發(fā)明對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是徹底和完整的，并且將充分地傳達本發(fā)明的范圍。

除非另有定義，否則本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有如本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。在本文的描述中所使用的術(shù)語是用于描述特定的實施方式，而不是對其進行限制。作為本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”、“所述”等也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚的另有指示。

一方面，本發(fā)明提供了一種聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的制備方法，其特征在于：是以煤矸石、粉煤灰、赤泥中的一種或多種為原料制備聚硅酸鋁鐵絮凝劑，具體方法步驟如下：

（1）將煤矸石、粉煤灰、赤泥中的一種或多種經(jīng)過球磨機粉碎到100目以上作為混合原料，其中混合原料中Si/Al/Fe的比例為5～30/20～50/10～40；

（2）將步驟（1）中的混合原料與活化劑混合均勻制備成生料，所述活化劑為硫酸銨或氯化銨或二者的混合物，且活化劑與混合原料的質(zhì)量比為（5～10）:1；

（3）將步驟（2）中的的生料在500～750℃的條件下焙燒1～3h，反應(yīng)壓力0.25～0.3MPa，得到熟料；

（4）將步驟（3）中的熟料轉(zhuǎn)移到同等質(zhì)量的水中進行水淬，得到顆粒尺寸在10～100μm粗品，在將所述粗品進行濕磨后加入到3倍體積的的水，90℃下充分攪拌2h，然后固液分離得到濾液A和濾渣B；

（5）將鋁酸鈣加入到濾液A中，同時加入無機酸，在60～80℃條件下攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后靜置2h，得到溶液C；