一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103408117A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103408117103408117A(43)申请公布日2013.11.27(21)申请号201310317590.6(22)申请日2013.07.26(71)申请人白妮地址719000陕西省榆林市榆林学院化学与化工学院申请人王爱民王金玺(72)发明人白妮王爱民王金玺(74)专利代理机构北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司11385代理人董芙蓉(51)Int.Cl.C02F1/52(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法(57)摘要本发明涉及一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法，所述方法包括如下步骤：(1)按照碱灰比1.2向粉煤灰加入NaOH固体，研磨混合均匀后在马弗炉中以750℃焙烧1.5h，停炉自然冷却后备用。(2)选用2mol/LHCl，以液固比15mL/g常温下对焙烧产物进行酸浸，搅拌溶解(无剩余残渣)，可获得H2SiO3、氯化铝和氯化铁混合溶液。(3)调整浸出液Si∶Al(mol∶mol)为1∶0.4、Si∶Fe(mol∶mol)为1∶0.8、pH值为1.5，在带聚四氟乙烯内衬的反应釜中控制温度为50℃，熟化2h即得液体聚硅酸铝铁絮凝剂，经40℃干燥后可得固体产品。本发明的技术效果如下：(1)通过一次活化可将粉煤灰中Si、Al、Fe全部浸出，无剩余残渣，而且活化工艺简单；(2)解决Si、Al和Fe分步聚合工艺较为复杂的难题。CN103408117ACN103487ACN103408117A权利要求书1/1页1.一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)按照碱灰比1.2向粉煤灰加入NaOH固体，研磨混合均匀后在马弗炉中以750℃焙烧1.5h，停炉自然冷却后备用；(2)选用2mol/LHCl，以液固比15mL/g常温下对步骤(1)中的焙烧产物进行酸浸，搅拌溶解，从而无剩余残渣，可获得H2SiO3、氯化铝和氯化铁混合溶液；(3)聚硅酸铝铁的制备调整浸出液Si∶Al的摩尔比为1∶0.4、Si∶Fe的摩尔比为1∶0.8、pH值为1.5，在带聚四氟乙烯内衬的反应釜中控制温度为50℃，熟化2h即得液体聚硅酸铝铁絮凝剂，经40℃干燥后可得固体产品。2CN103408117A说明书1/2页一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法。背景技术[0002]聚硅酸铝铁是一种新型的水溶性高分子电解质。主要用于净化饮用水，还可用于给水的特殊水质处理、除镉、除氟、除放射性污染、除浮油等。也用于工业废水处理，如印染废水等，在铸造、造纸、医药、制革等方面也有广泛应用。它在污水处理领域对于污水的处理具有立竿见影的效果，是目前非常畅销的污水处理药剂。常以硅酸钠、氯化铝、氯化铁为原料，采用将铝盐、铁盐引入到聚硅酸溶液中的方法制备而成。3+[0003]粉煤灰中含有大量的Si、Al及一定量的Fe元素，Fe以Fe2O3形式存在，在酸性条件下较易溶出，而二氧化硅和氧化铝及少量的氧化铁以复盐3Al2O3.SiO2的形式存在，在一般条件下很难溶于酸或碱液，而最关键的步骤就是断开Si-Al键，常用打开Si-Al的基本方法包括，a、700～800℃左右焙烧将含Al2O3的玻璃体转型为可溶的Al2O3；b、用氟化物助溶，即用CaF作助溶剂，盐酸作提取用酸；c、与CaO烧结，即将粉煤灰—石灰高温烧结以提高粉煤灰中铝、铁等组份的酸溶出活性；d、与Na2CO3烧结；e、用NaOH浸溶；f、用NaCl助溶。上述方法都不能将粉煤灰中的Si、Al、Fe全部浸出，而且现有利用粉煤灰制备聚硅酸铝铁技术首先是通过活化将Al、Fe浸出，调节溶液pH值制备聚合氯化铝铁絮凝剂，然后用NaOH溶液将残渣中Si溶出，加酸静置后制备聚硅酸，最后将聚合氯化铝铁絮凝剂与聚硅酸复合制备聚硅酸铝铁絮凝剂，制备步骤复杂，工序较多。发明内容[0004]本发明涉及一种利用粉煤灰生产聚硅酸铝铁絮凝剂的简易方法，所述方法包括如下步骤：[0005](1)按照碱灰比1.2向粉煤灰加入NaOH固体，研磨混合均匀后在马弗炉中以750℃焙烧1.5h，停炉自然冷却后备用。[0006](2)选用2mol/LHCl，以液固比15mL/g常温下对焙烧产物进行酸浸，搅拌溶解(无剩余残渣)，可获得H2SiO3、氯化铝和氯化铁混合溶液。[0007](3)聚硅酸铝铁的制备[0008]调整浸出液Si∶Al(mol∶mol)为1∶0.4、Si∶Fe(mol∶mol)为1∶0.8、pH值为1.5，在带聚四