[發明專利]一種制備聚硅酸鋁鐵絮凝劑的方法

有效

• 申請號: 201711155494.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN109809419B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 于躍;宋蘭蘭;王紹著
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: C01B33/26
• 分類號: C01B33/26;C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種制備聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的方法，該絮凝劑以煤矸石、粉煤灰、赤泥等工業固體廢棄物為原料，通過生料制備、熟料燒成、水淬、粗品水洗分離、無機酸調節、堿洗等步驟制備生產。本發明降低了成本，節約了資源，實現了活化劑的循環利用，有效地避免了環境的污染，并且工藝流程簡單，能耗低，設備腐蝕問題簡單，有利于產業化推廣。

技術領域

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

背景技術

近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，城市及工業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。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。聚合硅酸鋁鐵具有離子度高、易溶于水（在整個PH值范圍內完全溶于水，且不受低水溫的影響）、不成凝膠、水解穩定性好等特點，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，對生態和環境造成了雙重破壞。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，不僅節約了成本，而且對于節約資源、改善環境、提高經濟和社會效益具有重大的現實意義和長遠的戰略意義。

發明內容

本發明提供了一種制備聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的方法，目的是對煤矸石、粉煤灰和赤泥等工業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，節約了資源，降低了成本，改善了環境。

本發明的目的是通過下面技術方案具體實現，然而本發明可以不同的形式來實施，并且不應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，以使得本發明對于本領域技術人員來說是徹底和完整的，并且將充分地傳達本發明的范圍。

除非另有定義，否則本文所用的所有技術和科學術語具有如本發明所屬技術領域的普通技術人員所通常理解的相同含義。在本文的描述中所使用的術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利要求書中所使用的單數形式的“一”、“一個”、“所述”等也包括復數形式，除非上下文清楚的另有指示。

一方面，本發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，反應壓力0.25～0.3MPa，得到熟料和尾氣，所述尾氣經過熱交換后進入到后面工序步驟，熱交換后得到的熱氣用于后面溶液的濃縮結晶步驟；

（4）將步驟（3）中的熟料轉移到同等質量的水中進行水淬，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；