[发明专利]一种利用高铁三水铝矿制备的高效聚硅氯化铁铝复合混凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及到一种利用高铁三水铝矿制备的高效聚硅氯化铁铝复合混凝剂。

背景技术

高铁三水铝矿石由于含铁量过高，约为—水硬铝石矿或硬质粘土矿含铁量的20-27倍，而含铝量相对较低，约相当于—水硬铝石矿的40%，硬质粘土矿的77%，导致炼铁需要加大量SiO₂造渣除铝导致成本高，铁质量较低而铝资源浪费，同时铁铝分离又未能找到成本低效率高的手段，因此较难规模化工业利用。

但高铁三水铝矿石也有其优点：其铁铝总含量约达70%，余下大部分是酸不溶的二氧化硅，且储量大，易开采。经实验证实，铁三水铝矿石化学活性高，经过适当处理，其铁和铝的酸溶率可达90%以上。

混凝法一直是水处理中应用最广的手段，其价效比一般而言是其它水处理手段无法比较的。混凝剂被广泛应用于水处理及其它工业中，是国家精细化工发展的重点之一。混凝剂的研究发展热点是复合混凝剂。目前市面上效果较高的混凝剂是聚合金属盐，尤以聚合氯化铝最热销，其次是聚合硫酸铁、聚合硫酸铝（或其盐酸盐）。而研究的热点是聚硅金属盐，它不仅具有强大的电中和能力，同时具备一般无机混凝剂较为欠缺的架桥能力，因而更为高效。

针对上述两方面的情况，利用高铁三水铝矿制备的特色、高效的混凝剂，最大限度地开发利于有限资源是今后研究的新方向。

发明内容

本发明利用高铁三水铝矿制备的高效聚硅氯化铁铝复合混凝剂，目的在于充分利用矿产资源本身特性，变废为宝。

本发明生产工艺简单、生产成本低、絮凝效果好、投资成本小。

一种利用高铁三水铝矿制备的高效聚硅氯化铁铝复合混凝剂，其特征在于：该混凝剂由铝矿石、硅酸盐水溶液、酸水溶液、碱水溶液及水制备而成。

进一步地，各组分以重量份数计为：铝矿石80-100份，硅酸水溶液20-35份，酸水溶液10-40份，碱水溶液5-10份；水40-60份。 

进一步地，所述铝矿石为高铁三水铝矿石。

进一步地，所述的酸水溶液为盐酸或硫酸中的一种以上的水溶液；所述硅酸盐水溶液为工业水玻璃；所述碱水溶液为氢氧化钠水溶液。

进一步地，所述盐酸的质量百分数为30%~40%，所述硫酸的质量百分数为90%以上；碱水溶液质量百分数为40%~60%。

上述一种利用高铁三水铝矿制备的高效聚硅氯化铁铝复合混凝剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将铝矿石粉碎，高温焙烧1h，研磨，过80目筛，后备用；

（2）将经步骤（1）处理的铝矿石与酸水溶液混合，加热至沸腾，趁热过滤，滤液备用；

（3）取硅酸盐水溶液，加水稀释硅酸水溶液，在搅拌条件下与酸水溶液混合，反应，静置陈化，得聚硅酸水溶液；

（4）向步骤（2）得到的滤液中加入聚硅酸水溶液，搅拌30min，静置，然后在不断的搅拌中加入碱水溶液；

（5）调节pH，静置陈化，即制得暗红色复合混凝剂聚硅氯化铁铝溶液。

进一步地，步骤（1）中所述焙烧温度为700-900℃。

进一步地，步骤（3）中所述稀释硅酸水溶液是将硅酸水溶液稀释至质量百分数为40%-50%；所述反应的反应温度为50-100℃；所述陈化的陈化时间为4-6h。

进一步地，步骤（4）中所述静置时间为0.5-2h；

进一步地，步骤（5）中所述pH为1.5-2.5；静置陈化时间为6-24h。

相对于现有产品，本发明具有如下优点：

本发明通过以上技术方案特别是上述经长期研究得出的关键工艺参数制得的聚硅氯化铁铝复合混凝剂，是一种高效新型无机高分子絮凝剂，可以处理不同性质的废水，且形成的矾花大，沉降速度快，去除率高，处理废水成本低。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。但本发明要求保护的范围并不局限性于实施例表示的范围。

实施例1：

高铁三水铝矿石经粉碎，700℃焙烧1h，研磨，过80目筛；将100份高铁三水铝矿与20份硫酸水溶液（浓度90 wt %）混合，加热至沸腾，趁热过滤，滤液备用；20份工业水玻璃加40份水稀释，搅拌条件下加入20份质量百分数为35%的盐酸，50℃温度静置陈化4h4，得聚硅酸水溶液；在滤液中加入聚硅酸水溶液，搅拌30min，静置0.5h，在不断的搅拌中加入10份氢氧化钠水溶液（质量百分数为50%）；调节pH至1.5，静置6h，即制得暗红色复合混凝剂聚硅氯化铁铝溶液。

实施例2：