一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法
2023-06-07 11:49:31 2
一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法。在用硅藻原土精製提取硅藻的生產工藝中，採用原水洗、酸洗生產分離工藝中產生的含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物；使鋁鐵∶酸∶水=1∶3.3∶30的摩爾比配合，在60～150℃溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4～8小時，加入CaO中和，調整pH值在2～5，熟化5～10小時，得到有效固含量30%～45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，再經烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。本發明利用生產中含鋁鐵元素的固廢物和廢酸液製備聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，變廢為寶，消除了汙染環境的來源，可使低品位硅藻土資源綜合利用的經濟效益提升50%以上。
【專利說明】一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法
【技術領域】 [0001]本發明涉及一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法。
【背景技術】
[0002]硅藻土水處理絮凝劑，屬於環境保護新興材料領域，主要用於城市汙水、工農業生產廢水的環保淨化處理，應用前景寬廣。
[0003]現在市場上已用的硅藻土絮凝劑，主要是採用復配調製為主的方法，即在硅藻原土中，添加不同品種和不同量的有化學絮凝功能的產品成分，復配混合而成。雖然配方可多樣調整更換，但沒有充分利用硅藻原土中的鋁鐵化學元素有效作用，沒有充分重視硅藻土本身的物理化學物質特性，沒有充分利用硅藻原土中的鋁、鐵、矽的有效含量。
[0004]粘土質硅藻原土中含硅藻殼體50%_65%，原土的化學組分中Si02含量為60%以下，這種硅藻土屬於低品位、質量較差的粘土質硅藻土，嵊州地區和國內有關地區的硅藻土都屬此品類。嵊州地區典型的粘土質硅藻土含:Si02-64.21%、AI203-16.4%、Fe203_2.91%、MgO-0.65%、CaO-0.63%、NaO-0.78%、K20-2.06%、燒失量 3.10%。其中有含鋁 16.4%,含鐵 3%較多的特點，使鋁鐵含量達到19.3%，金屬氧化物的總含量達到23%以上，成為可以充分利用的金屬氧化物元素成分。
[0005]傳統娃藻原土的精製娃藻土生產,一般是去除機械雜質、粘土、各類有機無機化合物。主要方法為先加水攪拌擦洗，懸浮沉澱，分離去除硅藻土以外的所有雜質。在水洗滌工藝處理過程中，提取了硅藻土後，會產生大量的廢水和泥砂狀雜質，同時也將大部分分離出去的鋁、鐵等金屬氧化物質隨泥砂排出；
然後，提取出的硅藻土再與酸或鹼浸泡洗滌活化精製，去除用水洗難以除去的鋁鐵等金屬氧化物，得到更純淨的活化硅藻殼體。酸洗精製生產過程中，一般使用硫酸和鹽酸(容易產生黃色)，用量為水洗後的硅藻土:酸(硫酸)=1:1的配合，再加合適的水浸泡精洗。理論上會產生加入總酸量的酸性金屬氧化物和高濃廢酸，然後將酸性廢液、廢酸渣用鹼中和後排棄。生產中加入的酸和鹼成為金屬鹽，無法收回，又不好處理，全部浪費，造成嚴重的環境汙染。既增加生產和廢物處理成本，又影響產品附加值效益的提高。
[0006]資料顯示，我國的山東、四川、雲南、吉林等有近半數的硅藻原土礦中，鋁鐵等主要金屬氧化物的含量達到12%-23%以上，在硅藻土提純生產中，只能作為三廢廢渣處理，排廢渣產生汙染環境，也造成很大的經濟浪費。因為當前沒有其它很好的精製生產技術及解決方法可以借鑑利用，已成為制約低品位粘土質硅藻土資源利用發展的關鍵瓶頸。
[0007]如果採用硅藻土水洗酸洗精製生產工藝，提取出60%左右的硅藻殼體後，會留存下來近1/3的廢渣；該廢渣濃縮了的鋁鐵等元素成分量，理論數上比硅藻原土集聚增加了近3倍左右，廢渣中鋁鐵含量將達30%-60%左右，是生產絮凝劑的很好原料。將其中的鋁鐵成分和廢酸成分，按絮凝劑有效固體含量為35%左右的配比，在特定條件下相互化學雜合，製備成含硅藻的化學絮凝劑，使硅藻土水洗酸洗精製生產工藝中分離出的所有廢渣、廢酸、廢水，加以利用，變廢為寶，產生更高的使用價值，同時杜絕三廢排放汙染環境。[0008]針對上述情況，本發明的生產工藝技術，既創造了一種硅藻土聚鋁鐵絮凝劑生產的新工藝技術，又徹底解決低品位粘土質硅藻土綜合利用中，廢渣和廢酸液汙染環境問題，可使低品位硅藻土資源綜合利用的經濟效益提升50%以上。
【發明內容】
[0009]本發的目的是克服現有技術的不足，提供一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法。
[0010]一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法的步驟如下:
1)在用硅藻原土精製提取硅藻的生產工藝中，採用原水洗、酸洗生產分離工藝中產生的含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物；
2)在搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中分別加入含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0011]另一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法是:經硅藻原土水洗後，分離出硅藻後的含有鋁鐵成分的泥狀分離物，加硫酸，使鋁鐵:硫酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0012]另一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法是:用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入硫酸或廢酸液，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~`5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0013]本發明充分利用硅藻土精製生產中產生的所有固體廢棄物和液體廢棄物，全部轉化成有效產品。不僅突破解決了制約硅藻土精製生產的傳統技術限制瓶頸，也可使低品位硅藻土精製生產加速實施產業化。並且，在回收利用全部生產中產生的廢棄物的同時，使廢棄物變廢為寶，大幅度降低綜合生產成本，可使低品位硅藻土資源綜合利用的經濟效益提升50%以上。
【具體實施方式】
[0014]從硅藻土精製工藝水洗分離出60%硅藻後的泥質分離物中，保留有大量的鐵鋁有效元素成分，分離物中理論上鋁鐵含量數比原土提高近三倍以上，鋁鐵總含量會達到30%-60%左右，所以分離出的廢棄物變成了製造聚合鋁鐵絮凝劑的良好材料。
[0015]精製酸洗硅藻土分離出來的酸液中，也含有大量酸化鋁、酸化鐵，將其參與合成聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，全部充分利用硅藻土原土精製生產工藝過程中產生的所有含有硅藻的泥狀渣土、鋁、鐵、酸、廢水等有效成分，不產生任何原材料和副材料的浪費。
[0016]實施例1
I)在用硅藻原土精製提取硅藻的生產工藝中，採用原水洗、酸洗生產分離工藝中產生的含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物；
2)在搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中分別加含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，在60°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4小時，加入CaO中和，調整pH值在5，熟化5小時，得到有效固含量40%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0017]實施例2
1)在用硅藻原土精製提取硅藻的生產工藝中，採用原水洗、酸洗生產分離工藝中產生的含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物；
2)在搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中分別加含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，在150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間8小時，加入CaO中和，調整pH值在3，熟化10小時，得到有效固含量45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0018]實施例3
經硅藻原土水洗後，分離出硅藻後的含有鋁鐵成分的泥狀分離物，加硫酸，使鋁鐵:硫酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4小時，加入CaO中和，調整pH值在4，熟化5小時，得到有效固含量35%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，色淺，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0019]實施例4
經硅藻原土水洗後，分離出硅藻後的含有鋁鐵成分的泥狀分離物，加硫酸，使鋁鐵:硫酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間8小時，加入CaO中和，調整pH值在2，熟化10小時，得到有效固含量40%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，色稍淺，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0020]實施例5
用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入硫酸，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4小時，加入CaO中和，調整pH值在2，熟化5小時，得到有效固含量30%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，色淺，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0021]實施例6
用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入硫酸，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間8小時，加入CaO中和，調整pH值在4，熟化10小時，得到有效固含量32%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，色淺，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0022]實施例7
用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入廢酸液，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4小時，加入CaO中和，調整pH值在2，熟化5小時，得到有效固含量30%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
[0023]實施例8用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入廢酸液 ，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間8小時，加入CaO中和，調整pH值在5，熟化10小時，得到有效固含量35%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
【權利要求】
1..一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法，其特徵在於:它的步驟如下: 1)在用硅藻原土精製提取硅藻的生產工藝中，採用原水洗、酸洗生產分離工藝中產生的含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物； 2)在搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中分別加含有鋁鐵成分的泥狀渣土、廢酸液、廢酸渣副產固體廢棄物、酸性液體廢棄物，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
2.一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法，其特徵在於:硅藻原土經水洗後，分離出硅藻後的含有鋁鐵成分的泥狀分離物，加硫酸，使鋁鐵:硫酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
3.一種聚鋁鐵硅藻土絮凝劑的製備方法，其特徵在於:用含有鋁鐵成分的硅藻土礦的原土粉碎後，加入硫酸或廢酸液、廢酸渣，使鋁鐵:酸:水=1:3.3:30的摩爾比配合，加入到搪瓷反應釜或帶攪拌的耐酸反應容器中，在60~150°C溫度條件下保溫攪拌合成反應，反應時間4~8小時，加入CaO中和，調整pH值在2~5，熟化5~10小時，得到有效固含量30%~45%的聚鋁鐵硅藻土絮凝劑，`進行烘乾或噴霧乾燥成固體粉末。
【文檔編號】C02F1/52GK103482741SQ201310434407
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】傅立民 申請人:紹興立源科技信息有限公司