[发明专利]一种利用赤泥废料制备聚硅硫酸铝铁复合絮凝剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用赤泥废料制备聚硅硫酸铝铁复合絮凝剂的方法，包括以下步骤：(1)将赤泥废料和活化剂置于马弗炉中进行煅烧，将赤泥废料磨碎得到活化赤泥粉；(2)将氧化剂和活化赤泥粉放入硫酸溶液中反应；(3)加入调整盐调节溶液中Fe、A l、Si的摩尔比为1:1:0.2‑0.7，用pH调节剂调节溶液的pH至1‑6；(4)加入稳定剂进行反应，过滤即得聚硅硫酸铝铁复合絮凝剂。本发明有效地利用了赤泥废料中的氧化铁、氧化铝及氧化硅，制备出聚硅硫酸铝铁复合絮凝剂既解决了废赤泥占用大量土地、污染地下水等问题，又可以资源化来利用，生产成本低，产品附加值高，为赤泥废料的综合利用提供了新的途径。

技术领域

本发明涉及复合絮凝剂技术领域，具体来说涉及一种利用赤泥废料制备聚硅硫酸铝铁复合絮凝剂的方法。

背景技术

混凝沉降法是目前国内外水处理工程技术领域中用来去除水体中胶体悬浮物的的一种既经济又简便的水处理方法，在给水净化、废水处理过程中的除浊、脱色、脱油以及市政污泥调理及其他固液分离中广泛应用。絮凝剂的性能决定着水处理的运行费用以及水质净化的质量效果，因此，新型、高效水处理药剂与材料在水处理技术领域中有着重要的作用，是水污染治理工程技术创新发展的基础。

目前，絮凝剂的种类主要有无机、有机絮凝剂、微生物絮凝剂，以及近几年来发展起来的复合絮凝剂。无机絮凝剂包括传统的铁盐、铝盐及其高分子无机混合铝铁絮凝剂，有机高分子絮凝剂包括天然和人工合成材料，其中天然有机絮凝剂主要有淀粉、半乳甘露聚糖、纤维素衍生物、微生物多糖及动物骨胶五大类，而人工合成絮凝剂有聚丙烯酸类、聚丙烯铵类及其他聚铵盐类阳离子型、阴离子型和非离子型有机聚合物。

无机高分子铝、铁絮凝剂是当前水处理使用量大而面广的专用化学药剂，由于它比简单的铝、铁离子具有净水效果好、投资少、絮体沉降性能好、产生的污泥量少、适用性广等优点，因此在国外水处理领域得到广泛的应用和迅速的发展。但是在形态、聚合度及相应的凝聚一混凝效果方面，无机铁盐絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机絮凝剂之间的位置，它的分子量和粒度大小以及混凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且由于进一步水解反应导致无机铁盐絮凝剂在水处理系统不稳定。与无机絮凝剂相比，有机絮凝剂用量少，混凝速度快，受共存盐类、介质及环境稳定影响小，处理过程短，生成的污泥量少，在国内外广泛用于石油、印染、食品、化工、造纸等废水的处理中。但其价格昂贵，且大多数絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，应用受到一定限制，这些问题促使研究和开发各种复合型无机高分子絮凝剂。

由于絮凝剂在水处理中主要是通过吸附电中和作用和吸附架桥作用起作用，其净水效果与其形态分布、荷电情况和聚集体大小密切相关。在无机铝铁盐混合体系中引入活性硅，是改进无机铝铁盐絮凝剂的重要方法。活性硅的加入可以提高铝铁盐的水解聚合能力，提高铝铁盐絮凝剂的表面电荷，加强其电中和作用，提高其混凝能力，因此将铝铁盐与活性硅复合制备新型无机复合絮凝剂，既可同时发挥无机絮凝剂铝铁的中和电荷压缩双电层作用，亦可以利用活性硅的网捕及吸附绻带作用，提高絮凝剂的脱稳沉降能力，使其具有药剂投药量低、应用范围广、使用方便、经济的优点。新型的无机复合絮凝剂将具有传统絮凝剂无法比拟的净水效果，无机复合絮凝剂的研制和开发必将给水工业、水污染治理与污泥脱水调理带来巨大的变化，将为我国开创一个高效、低耗、低投入的水处理局面。

赤泥粉煤灰等工业废料富含铝硅铁元素，大部分为工业废弃物，每年全世界的产生过亿吨，仅我国每年约排放赤泥约200万吨，如此大量的赤泥绝大部分被堆放在废渣场，占用大量土地，造成土地碱化，地下水受到污染，危害人们的健康。赤泥中大量的氧化铝、氧化铁等金属资源目前仍未得到充分有效的利用，从而造成了资源的巨大浪费。如何使赤泥中的氧化铝、氧化铁合理回收，在金属矿产资源日益匾乏的今天显得尤为重要。