一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法
2023-09-24 02:21:15
專利名稱：一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法
技術領域：
一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，涉及一種鋁土礦尾礦處理及聚矽酸鋁鐵水處理劑的製備方法，背景技術我國鋁土礦絕大部分屬於一水硬鋁石(佔98％以上)，該類礦石具有鋁高，矽高，鋁矽比較低，礦石結晶粒度細、相互嵌布複雜等特點。大多採用混聯法、燒結法等工藝生產氧化鋁，其流程長、能耗高、生產成本較高。因此鋁土礦採用選礦脫矽來提高礦石的鋁矽比，成為氧化鋁工業發展的趨勢，但伴隨著產生了富含有高嶺石、伊利石、葉臘石等含矽豐富的尾礦。如何合理利用尾礦成為一個十分緊迫的問題。
近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，城市和工業用水需求量迅速持續增長。為了使工業汙染源的排放必須達到標準，加大水環境染綜合治理力度，需要大量高效淨水劑。
目前，我國絮凝劑產品多為粗製品，品種單一，已不能滿足我國城市和工業用水處理的需求，尤其對今後持續增長的城鎮及工業用水，以及城鎮汙水與工業廢水回用度處理的需求，缺口較大，具有巨大應用市場前景。
聚矽酸系列水處理劑是一類新型無機高分子混凝劑，是在活化矽酸(即聚矽酸)及鋁鹽混凝劑的基礎上發展起來的聚矽酸與鋁鹽的複合產物，它同時具有電中性和吸附架橋作用。由於該類混凝劑具有混凝效果好、價格便宜、處理後水中殘鋁量低等特點，引起了水處理界的極大關注，成了國內外無機混凝劑研究的一個熱點。
發明內容
本發明的目的是針對上述已有技術存在的不足，提供一種經濟效益、環境效益和社會效益好的利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於是採用鋁土礦尾礦為原料，經高溫焙燒、酸浸、鹼溶、聚合聚矽酸工藝過程，將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的。
本發明的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於焙燒過程是在600℃-700℃溫度下，將鋁土礦尾礦焙燒2h-5h。
本發明的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其焙燒後料酸浸過程的草酸的濃度大於30g/L，浸出溫度為70℃-85℃，浸出時間為2h-6h。
本發明的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其鹼溶過程的氫氧化鈉濃度為30g/L-50g/L，溫度為150℃-200℃，溶出時間為2h-6h。
本發明的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其聚合過程為將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成3％-6％，控制pH為3-5，聚合時間為2h-4h，聚合溫度為室溫。
本發明的方法，尾礦在600℃-700℃下焙燒2h-5h進行浸出，測其Al203和SiO2的溶出率，試驗結果表明如果溫度太低或太高，鋁矽難於浸出，只有在600℃-700℃下焙燒是的鋁矽浸出率最大。經焙燒後的尾礦，鋁以活性氧化鋁形式存在，草酸濃度大於30g/L時浸鋁的效果較好，浸出溫度為70℃-85℃，浸出溫度太高或太低，浸鋁效果都不好。浸出時間為2h-6h。將酸浸後的混合物過濾，濾渣的主要成分是SiO2，這些SiO2的活性很大，易於氫氧化鈉反應生成水玻璃，將濾渣和氫氧化鈉(30g/L-50g/L)配成料漿後再浸出，浸出溫度為150℃-200℃，溶出時間為2h-6h。將鹼溶過程中產生的水玻璃稀釋後，然後用硫酸酸化至pH值約為4，同時再次稀釋，接著使矽酸溶液在室溫下靜置2～4h以進行聚合反應，實驗結果表明，水玻璃濃度太高，在酸化過程中易成凝膠析出，對聚合不利；pH值太大，聚合溫度太高.聚合反應進度太快.這時所形成的聚矽酸分子量小。影響到聚矽酸水處理試劑的水處理效果.最後確定聚合過程的適宜工藝條件為水玻璃濃度為3％-6％，pH值為3-5，聚合溫度為室溫。最後把酸溶過程中產生的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，加入量可依據所處理廢水性質不同而發生變化。
本發明的方法，根據鋁土礦尾礦鋁矽含量為主的特點，經高溫焙燒、酸浸、鹼溶、聚合等工藝製備聚矽酸水處理劑，並用於工業廢水的處理，為尾礦的深加工處理和工業廢水的治理尋找一條有效的途徑，以爭取經濟效益、環境效益和社會效益的共同獲取。
具體實施例方式
一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，是採用鋁土礦尾礦為原料，經高溫焙燒、酸浸、鹼溶、聚合聚矽酸工藝過程，將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的。焙燒過程是在600℃-700℃溫度下，將鋁土礦尾礦焙燒2h-5h。焙燒後料酸浸過程的草酸的濃度大於30g/L，浸出溫度為70℃-85℃，浸出時間為2h-6h。鹼溶過程的氫氧化鈉濃度為30g/L-50g/L，溫度為150℃-200℃，溶出時間為2h-6h。聚合過程為將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成3％-6％，控制pH為3-5，聚合時間為2h-4h，聚合溫度為室溫；將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鹽水處理劑。
一種從鋁土礦尾礦出發製備聚矽酸鋁鐵水處理試劑的方法，涉及一種鋁土礦尾礦處理方法。其特徵在於對尾礦高溫焙燒、酸浸、鹼溶、聚合等工藝製備聚矽酸鋁鐵水處理劑。尾礦的焙燒溫度為600℃-700℃，焙燒時間為2h-5h。酸浸時草酸的濃度為大於30g/L，浸出溫度為70℃-85℃，浸出時間為2h-6h。鹼溶時氫氧化鈉的濃度為30g/L-50g/L，溫度為150℃-200℃，溶出時間為2h-6h。聚合條件如下將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成3％-6％，用硫酸調pH為3-5，聚合時間為2h-4h，聚合溫度為室溫，聚矽酸的平均分子量為20萬-40萬道爾頓。將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鹽水處理劑。
實施例1尾礦的焙燒溫度為600℃，焙燒時間為2h。用30g/L的草酸浸出焙燒後的尾礦，浸出溫度為70℃，浸出時間為2h。酸溶後的濾渣用30g/L的氫氧化鈉溶解，溶出溫度為150℃，溶出時間為2h。將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成3％，用硫酸調pH為3，聚合時間為2h，聚合溫度為室溫。將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鹽水處理劑。把在該條件下製備的聚矽酸鋁水處理劑用於的轉爐除塵廢水(廢水SS為2500mg/L)，當投加量為80mg/L時，原水處理後的SS降為100mg/L。
實施例2尾礦的焙燒溫度為700℃，焙燒時間為5h。用50g/L的草酸浸出焙燒後的尾礦，浸出溫度為85℃，浸出時間為6h。酸溶後的濾渣用50g/L的氫氧化鈉溶解，溶出溫度為200℃，溶出時間為6h。將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成6％，用硫酸調pH為5，聚合時間為4h，聚合溫度為室溫。將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鹽水處理劑。把在該條件下製備的聚矽酸鋁水處理劑用於轉爐除塵廢水(廢水SS為2500mg/L)，當投加量為80mg/L時，原水處理後的SS降為90mg/L。
實施例3尾礦的焙燒溫度為650℃，焙燒時間為4h。用40g/L的草酸浸出焙燒後的尾礦，浸出溫度為80℃，浸出時間為4h。酸溶後的濾渣用40g/L的氫氧化鈉溶解，溶出溫度為200℃，溶出時間為4h。將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成5％，用硫酸調pH為4，聚合時間為3h，聚合溫度為室溫。將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鹽水處理劑。把在該條件下製備的聚矽酸鋁水處理劑用於的轉爐除塵廢水(廢水SS為2500mg/L)，當投加量為80mg/L時，原水處理後的SS降為80mg/L。
權利要求
1.一種從鋁土礦尾礦出發製備聚矽酸鋁水處理試劑的方法，涉及一種鋁土礦尾礦處理方法。其特徵在於針對尾礦鋁矽含量為主的特點，經過一系列工藝製備得到聚矽酸鋁水處理劑，其處理工藝如下尾礦經過高溫焙燒後，用草酸浸出，隨後固液分離，得到含鋁溶液和固體渣；固體渣用氫氧化鈉進行鹼熔後形成水玻璃，水玻璃經過酸化、聚合後形成聚矽酸，最後把酸溶過程中得到的含鋁溶液加入聚矽酸中得到聚矽酸鋁水處理劑。
2.根據權利要求1所述的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於焙燒過程是在600℃-700℃溫度下，將鋁土礦尾礦焙燒2h-5h。
3.根據權利要求1所述的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其焙燒後料酸浸過程的草酸的濃度大於30g/L，浸出溫度為70℃-85℃，浸出時間為2h-6h。
4.根據權利要求1所述的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其鹼溶過程的氫氧化鈉濃度為30g/L-50g/L，溫度為150℃-200℃，溶出時間為2h-6h。
5.根據權利要求1所述的一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，其特徵在於其聚合過程為將鹼溶過程產生的水玻璃稀釋成3％-6％，控制pH為3-5，聚合時間為2h-4h，聚合溫度為室溫。
全文摘要
一種利用鋁土礦尾礦製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的方法，涉及一種鋁土礦尾礦處理及聚矽酸鋁鐵水處理劑的製備方法，其特徵在於是採用鋁土礦尾礦為原料，經高溫焙燒、酸浸、鹼溶、聚合聚矽酸工藝過程，將酸溶過程中得到的鋁鹽溶液加入到聚矽酸中，製備聚矽酸鋁鐵水處理劑的。本發明的方法，為鋁土礦尾礦的處理和工業廢水的處理劑的製備尋找一條有效的途徑。
文檔編號C02F1/52GK1994881SQ200610156328
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月29日 優先權日2006年12月29日
發明者李軍亮, 周吉奎, 李花霞, 曹慧軍 申請人:中國鋁業股份有限公司