[发明专利]一种以固体矿物一步法制备聚硅酸盐复合混凝剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种处理含油废水的聚硅酸盐复合混凝剂的制备方法。

背景技术

随着国内油田进入采油后期，大部分油田使用了聚合物驱的方法采油，使得采出水不仅含水量增加，废水中由于聚合物的存在而变得更稳定，难以处理。目前，国内常用的处理油田废水的方法有过滤法，吸附法，化学加药法，生化法。其中化学加药法由于其对高矿化度废水的适用性而广泛应用。然而，目前用于油田废水处理的常规药剂聚铝、聚铁越来越难以满足出水越来越复杂的油田废水处理。

在油田废水处理方面，国内外相关研究中有少量的一步法制备出含多种金属离子的聚硅酸盐复合混凝剂。CN101525174 公开了一种用粉煤灰制备聚硅酸复合混凝剂的方法，其用酸提取金属离子，用碱来提取硅的成分。CN101948143A 公开了一种用粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁的方法，其使用碳酸钠来改性粉煤灰。本发明使用硅酸盐矿物与碱及含锌化合物直接煅烧----酸浸得到含锌的聚硅酸复合混凝剂。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明创造性地直接利用固体硅酸盐类物质一步法直接制备聚硅酸盐类复合混凝剂，解决了聚硅酸盐类混凝剂难运输，难保存的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种快速、现场制备聚硅酸盐类混凝剂的方法。

本发明的目的是这样实现的：

       一种处理聚合物驱含油废水的聚硅酸类混凝剂，按如下方法制备而成：将过50-200目筛的硅酸盐矿物与固体碱及含锌化合物在固态下混合均匀，在500~800℃下焙烧2-6h，烧结物取出后放入5%硫酸溶液中酸浸1.5-2.5h，陈化24h后即得含锌聚硅酸盐类复合混凝剂。

优选地，所述的硅酸盐矿物，选自如下中的一种或多种：高岭土、粉煤灰、煤矸石或铝硅酸盐粘土。

硅酸盐矿物与碱及含锌化合物的混合方式，选用如下中的一种：球磨、研磨或在无水乙醇存在的条件下混合均匀。

与现有技术相比，本发明涉及的聚硅酸盐类复合混凝剂的制备方法具有如下的优点和显著的进步：

       (1) 使用固态化合物直接合成聚硅酸盐混凝剂，可以在现场直接制备，避免的聚硅酸类混凝剂运输过程中胶凝而失效；

       (2) 与常规的聚铝、聚铁混凝剂相比，所制备的复合混凝剂中不仅含聚铝、聚铁的成分，还含有聚硅酸的及锌离子的成分，经反复的试验验证，相同条件下，该混凝剂比聚铝、聚铁的混凝效果要好。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施实例，对本发明的技术方案做进一步的描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

本发明制备固体一步法制备聚硅酸盐类混凝剂的原理在于：硅酸盐矿物中的主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化铁，其经过焙烧改性变为可溶于酸的活性烧结物，烧结物在酸性条件下发生聚合反应即得到聚硅酸盐复合混凝剂。

实施例1  高岭土的改性一步法制备聚硅酸复合混凝剂

        将经过60目筛的高岭土4g，氧化锌1g，氢氧化钠4g，在无水乙醇中混合均匀，于500℃下焙烧2h，于100mL，5%硫酸溶液中聚合2.5h，陈化24h后即得聚硅酸盐复合混凝剂。

实施例2  聚硅酸盐类复合混凝剂用于油田废水的处理

        取某油田废水，将制备的聚硅酸复合混凝剂以及聚合氯化铝，聚合硫酸铁对其进行混凝处理，测定出水残留的COD及含油量值，处理结果见表1：

                                    表1 出水残留的COD及含油量值

        实施例3   将经过200目筛的高岭土4g，氧化锌1g，氢氧化钠4g，在无水乙醇中混合均匀，于800℃下焙烧6h，于100mL，5%硫酸溶液中聚合1.5h，陈化24h后即得聚硅酸盐复合混凝剂。

实施例4  聚硅酸盐类复合混凝剂用于油田废水的处理

        取某油田废水，在相同的混凝条件下，将制备的聚硅酸复合混凝剂以及聚合氯化铝，聚合硫酸铁对其进行混凝处理，测定出水残留的COD及含油量值，处理结果见表2：

                                            表2 出水残留的COD及含油量值

        结果表明，在相同的混凝条件下，通过该方法制备的聚硅酸盐混凝剂处理效果优于聚合硫酸铁及聚合氯化铝。