我国使用的净水剂主要以无机絮凝剂为主,消耗量大,净水能力弱。聚合氯化铝铁是该领域重要的替代产品,在水处理行业应用广泛,而赤泥和粉煤灰目前均属于工业废弃物,其成分中含有Fe、Al,且具有排放量大、严重污染环境等特点。
采用赤泥和粉煤灰生产聚合氯化铝铁的方法;将赤泥加入浓度为6mol/L的盐酸,在温度为90℃下反应2.5h,过滤得到赤泥溶出液及滤渣:称取粉煤灰,加入Na2CO3在温度为750℃下焙烧活化2h,冷却后加入浓度为4mol/L的盐酸,在温度为90℃下反应6h,过滤得到粉煤灰溶出液及滤渣;向粉煤灰溶出液中加入Na2CO3,温度为60-70℃,保证溶液最终pH为2.5-3,反应1h后加赤泥溶出液共聚,继续保温搅拌反应3h,静止熟化,得到聚合氯化铝铁。
将赤泥滤渣和粉煤灰滤渣混合,加入NaOH溶液反应制得Na2SiO3,经酸化、锻烧,制得粉末状SiO2。
制备粉末状SiO2过程中,加入NaOH溶液浓度为3mol/L,NaOH(mL)与滤渣(g)的比例5:1,反应温度95℃,反应时间6h。
本方法具有如下有益效果:实现了赤泥和粉煤灰的资源再利用,且制备的聚合氯化铝铁絮凝性能较无机絮凝剂强。
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例:本发明采用酸碱联合法,以赤泥和粉煤灰为原料,制备聚合氯化铝铁絮凝剂和SiO2,残渣可以生产建筑材料,处理成本低,且无污染。
具体处理过程如下:取赤泥,加入浓度为6mol/L的盐酸,在温度为90℃下反应2.5h,过滤得到含有Al、Fe的赤泥溶出液及滤渣;称取粉煤灰,加入Na2CO3在温度为750℃下焙烧活化2h,冷却后加入浓度为4mol/L的盐酸,在温度为90℃下反应6h,过滤得到含有Al、Fe的粉煤灰溶出液及滤渣;在聚合阶段,首先向粉煤灰溶出液(主要成分为Al3+)中加入Na2CO3,温度为60-70℃,保证溶液最终pH为2.5-3,反应1h后加赤泥溶出液(主要成分为Fe3+)共聚,继续保温搅拌反应3h,睁止熟化,得到聚合氯化铝铁。
将两种滤渣合并,用NaOH溶液与其反应制得Na2SiO3溶液,经酸化、锻烧可得粉末状的SiO2,制备温度95℃、NaOH浓度3mol/L、反应时间6h、NaOH(mL)与滤渣(g)的ft例5:1,在此条件下,SiO2的溶出率为65%,制备完SiO2的残渣主要是难溶的金属氧化物和SiO2,可以用来生产免烧砖及路坝修筑,对环境无污染。
将制备的聚合氯化铝铁与商品氯化铝做吸附性能对比,废水浊度为85NTU,色度19.1倍,COD为410mg/L,得出氯化铝浊度去除率95.1%,COD去除率83.81%,色度去除率58%,聚合氯化铝铁浊度去除率96.53%,COD去除率85.2%,色度去除率71%,絮凝性能强。
实施例所述制备方法以赤泥和粉煤灰为原料,实现了资源利用,制备的聚合氯化铝铁性能好,且对其它产物实现了再利用,对环境无污染。
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