[發明專利]一種固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑制備工藝

有效

• 申請號: 201810622371.1
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108862504B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 吳春麗;郭詩恩;陳鳳;樊明智
• 申請（專利權）人: 廣州安達凈水材料有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F101/20
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明涉及一種金屬鹽混凝劑，尤指一種固體聚硅酸金屬鹽?聚鋁混凝劑及其制備工藝，所述的混凝劑主要包括以下組分：氯化鋁27~200份、生石灰14.5~52份、熟石灰11.7~36份、碳酸鈉11.3~36份、氫氧化鈉16~67份、氫氧化鉀3~29份、水1~300份、硫酸1~60份、飛灰1~200份、水玻璃3~70份；本發明采用直接或者先浸酸的方式制備固體聚硅酸金屬鹽?聚鋁混凝劑，在不同條件下提供了不同的制備工藝，均可保證固體混凝劑穩定性，克服了聚硅酸金屬鹽類混凝劑穩定差的問題；可用于垃圾滲濾液混凝處理工藝，不僅能有效的利用飛灰制備固體混凝劑處理垃圾滲濾液，同時可以實現資源化循環利用，對環境帶來一定效益。

技術領域

本發明涉及一種金屬鹽混凝劑，尤指一種固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑制備工藝。

背景技術

聚合氯化鋁對污染嚴重的廢水混凝效果較好，形成礬花大，泥水分離快，對設備的腐蝕作用較小，所以廣泛應用在各領域的廢水中。但是聚鋁也存在很多缺點，比如(1)毒性問題，鋁鹽通過各種途徑進入到人體后在人體蓄積并參與許多生物化學反應，導致人體出現中毒癥狀；(2)低溫低濁處理能力差，鋁鹽的使用會加重出水濁度；(3)鋁系絮凝劑易受到共存鹽的影響絮凝作用減弱；文獻報道聚硅酸與鋁水解產物相互作用的過程中使鋁的聚合形態及轉化發生變化，影響了水體中膠粒的穩定，但借助聚硅酸的吸附架橋作用，能繼續絮凝沉淀脫穩的膠體粒子，比簡單鋁鹽混凝劑優越。

本發明引入聚硅酸，提高產品在低溫低濁水的處理，且提供一種生產穩定的聚硅酸金屬鹽混凝劑的方法，利用聚鋁合成過程中的特點，結合聚硅酸的合成，最終得到一種穩定的聚硅酸金屬鹽混凝劑；另外，本發明所用填料中引入飛灰，資源化利用飛灰；本發明酸浸方式合成產物更是利用飛灰的一種方式，從而得到不同種類聚硅酸金屬鹽混凝劑。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在公開一種金屬鹽混凝劑，尤指一種固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑制備工藝。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑，其特征在于，所述的混凝劑主要包括以下組分：氯化鋁27～200份、生石灰14.5～52份、熟石灰11.7～36份、碳酸鈉11.3～36份、氫氧化鈉16～67份、氫氧化鉀3～29份、水1～300份、硫酸1～60份、飛灰1～200份、水玻璃3～70份。

所述混凝劑還包括組分：硫酸鋁、硅藻土、白炭黑、硫酸亞鐵、氯化鐵、氯化鎂、氯化鋅、鹽酸、硝酸，分別為1～50份。

所述氯化鋁、生石灰、熟石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀的質量比為10:3:2:2:4:1。

所述飛灰與水玻璃的質量比為3～5:1。

一種固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑制備工藝，其特征在于，所述的制備工藝主要包括以下步驟：

1)以氯化鋁為主要原料，以生石灰、熟石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀為輔原料反應合成聚合氯化鋁；

2)首先在反應釜中，加入98g聚合氯化鋁，由氯化鋁與輔原料中的一種或多種組成，調節整體反應的堿度，9.6～9.9mL水，在55～80℃的溫度條件下，從高速攪拌轉柔性攪拌并反應11.8～24.3h，得到可流動粘稠液體A，使其保持即時溫度無需冷卻，聚鋁在冷卻的過程中，會逐漸由液體變為固體塊狀，因此將聚鋁高溫粘稠液直接加入到粘稠的聚硅酸溶液中，在冷卻的過程中亦會轉變為塊狀；

3)在一號反應容器中將9.8g水玻璃混合9.6～10mL水形成混合液，然后在二號反應容器中加入1+1硫酸4.9～6.3mL，繼而在高速攪拌狀態下逐漸添加混合液，并攪拌2～4h，得到可流動粘稠聚硅酸液體B；

4)將高溫未冷卻的液體A加入至二號反應容器中的液體B中，攪拌均勻后，添加飛灰、硫酸鋁、硅藻土、白炭黑中的一種或多種，作為填料，使產物更加干燥，阻止產物出水凝膠，攪拌均勻，并在攪拌下冷卻，得到塊狀固體聚硅酸金屬鹽-聚鋁混凝劑。