[發明專利]一種利用鋁土礦和凝灰巖制備碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑的方法

有效

• 申請號: 202110465951.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113184966B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 黃濤;張克;張淑倩;肖云鶴;孫飛航;李月;宋東平;周璐璐;張樹文;徐嬌嬌
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/62;C01B33/26;C01B32/15
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強;吳旭

本發明公開了一種利用鋁土礦和凝灰巖制備碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑的方法，包括以下步驟：配制檸檬酸水溶液，再與鋁土礦粉末混合，攪拌，過濾，得到的液體部分為檸檬酸鋁鐵溶液；配制二甲基脲水溶液，與檸檬酸鋁鐵溶液混合，得到脲摻檸檬酸鋁鐵溶液；將氫氧化鈉與凝灰巖粉末混合，得到堿摻凝灰巖；將水與堿摻凝灰巖混合，然后加熱，過濾，得到的液體部分為含硅溶液；再與脲摻檸檬酸鋁鐵溶液混合，得到脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液；滴入硫酸溶液，得到酸性脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液；進行低溫等離子體照射，得到碳摻聚硅鋁鐵混合液；烘干，得到碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑。本發明制備工藝簡單，制備原料來源廣泛，實現了鋁土礦和凝灰巖高值化。

技術領域

本法明屬于功能性材料研發領域，尤其涉及一種利用鋁土礦和凝灰巖制備碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑的方法。

背景技術

可飲用水源是國家戰略資源，關系到國泰民安與社會穩定運行發展。然而，近些年來隨著工業化進程不斷推進，我國水污染問題日益突出并逐漸影響到居民生活與經濟可持續發展。尤其在我國工礦業發展前期，對工礦業污水的不當處置，造成我國大片區域的地表、地下水承受不同程度的污染問題。因此，對工礦業廢水進行合理處置不僅關乎當地區域環保問題也對推動社會綠色可持續發展顯得必不可少且尤為關鍵。

生化處置法是當前處置工礦業廢水最經濟和最可靠的方法之一。將工礦業廢水導入生化池進行生化處置前需對工礦業廢水進行適當地預處置，以去除污水不可降解雜質及對活性污泥中微生物有強烈毒害作用的元素(例如：重金屬元素、鑭系元素、錒系放射性同位素)。向工礦業廢水中加入適量絮凝劑以實現廢水預處理是目前最常規操作。然而，目前應用絮凝劑預處置工礦業廢液，即使通過調配混凝劑和優化加藥工藝方式也很難有效去除廢液中的某些毒害性元素。這不僅會使得生化凈水效應顯著降低，而且還會造成活性污泥中毒，產生大量次生污染物。

因此基于上述分析，基于常規材料研發新型高效的絮凝劑以解決工礦業廢水預處置過程中存在的毒害性元素難去除問題對實現工礦業廢水高效處置顯得尤為關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用鋁土礦和凝灰巖制備碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑的方法，以解決工礦業廢水預處置過程中存在的毒害性元素難去除的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用鋁土礦和凝灰巖制備碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑的方法，包括以下步驟：

(1)將檸檬酸加入水中，攪拌至檸檬酸完全溶解，配制得到檸檬酸水溶液；

(2)將鋁土礦粉末與步驟(1)配制的檸檬酸水溶液混合，攪拌，過濾，得到的液體部分為檸檬酸鋁鐵溶液；

(3)將二甲基脲加入水中，攪拌至二甲基脲完全溶解，配制得到二甲基脲水溶液；

(4)將步驟(3)配制的二甲基脲水溶液與步驟(2)得到的檸檬酸鋁鐵溶液混合，得到脲摻檸檬酸鋁鐵溶液；

(5)將氫氧化鈉與凝灰巖粉末混合，得到堿摻凝灰巖；

(6)將水與步驟(5)得到的堿摻凝灰巖混合，然后加熱，過濾，得到的液體部分為含硅溶液；

(7)將步驟(4)得到的脲摻檸檬酸鋁鐵溶液與步驟(6)得到的含硅溶液混合，得到脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液；

(8)向步驟(7)得到的脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液滴入硫酸溶液，得到酸性脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液；

(9)對步驟(8)得到的酸性脲摻含硅檸檬酸鋁鐵溶液進行低溫等離子體照射，得到碳摻聚硅鋁鐵混合液；

(10)將步驟(9)得到的碳摻聚硅鋁鐵混合液烘干，得到碳量子加載聚硅鋁鐵絮凝劑。

優選的，所述步驟(1)中，檸檬酸水溶液的質量分數為20％～60％。