聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑及其製備方法
2023-05-11 17:15:41 3
專利名稱：：聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及水處理藥劑，特別是涉及一種利用天然鋁礬土礦物、天然氧化鎂礦物和工業鹽酸製備聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑的方法。
背景技術：
：無機高分子聚合氯化鋁絮凝劑自20世紀60年代出現以來，在許多國家都得到了不同程度的研究、生產和應用，鎂鹽作為水處理劑具有絮體形成快，顆粒粗實，絮體沉降速度快，除濁和脫色效果好等優點。在鐵鹽及鋁鹽絮凝劑中加入適量的鎂鹽成分可增強絮凝劑的混凝脫色的廣譜性使混凝效果更好。我國有較豐富的鋁土礦和鎂礦資源，但目前從鋁土礦中提取氧化鋁的工藝對鋁的含量要求很高，鋁含量小於45%的鋁土礦都被視為廢渣而不能使用，大量廢棄的低鋁礦，不僅使有限鋁資源浪費，也對環境造成了巨大的壓力，所以研究貧鋁土礦的開發利用不僅能緩解富礦日益衰竭的局勢，同時也可減輕因鋁土礦開採造成的環境壓力。因此，研究以鋁土礦、鎂礦和工業鹽酸為原料，採用兩段酸溶法工藝製備聚合氯化鋁-鎂混凝劑不僅可以充分利用我國礦產資源，豐富無機複合絮凝劑品種，還可以降低水處理成本，具有重大的經濟和環境效益。
發明內容本發明的目的在於提出一種利用天然鋁礬土礦物、氧化鎂粉和工業鹽酸製備聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑的方法。解決印染廢水處理絮凝劑存在的製備工藝複雜、成本高、存在二次汙染、對水溶性好或相對分子質量小的染料的脫色效果差問題。本發明的目的是通過以下技術方案實現的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其所述混凝劑按質量體積比為13_3.5(g/mL)的比例將活化後的鋁礬土加入到質量分數為20%的工業鹽酸中，攪拌酸溶；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應液即為聚合氯化鋁-鎂混凝劑。所述的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其所述的鋁礬土為遼寧產的天然鋁礬土，其主要化學組成為含Al20335-45%，Si0215-25%，Fe2033-4%，MgO1-2%；氧化鎂是遼寧產輕質氧化鎂粉，其MgO>85%。所述的聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑，其所述的混凝劑氧化鋁質量分數>9%，鹽基度>45%，密度>1.15，pH值為3.5-4.5。聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑製備方法，包括以下製備步驟1)準備原料將鋁礬土礦物用球磨機研磨過200目篩，馬弗爐700-800°C焙燒活化1.5-2h；氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑製備按質量體積比為13_3.5(g/mL)的比例將活化後的鋁礬土加入到質量分數為20%的工業鹽酸中，攪拌酸溶；酸溶溫度為75-80°C，酸溶時間為2-2.5h；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應液即為製備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產品。本發明的優點與效果是(1)製備混凝劑的原材料來源於自然，儲量豐富，成本低廉。(2)製備工藝簡單，產品性能穩定，對活性染料、還原性染料、酸性染料等都有較好的脫色作用。尤其是對鹼性實際印染廢水有較好的脫色效果和較高的COD去除率，與市售PAC相比對實際印染廢水其色度去除率和COD去除率可高出15%-20%。(3)聚合氯化鋁鎂產品初步成本核算目前遼寧產低品位鋁礬土礦售價為350元/噸，輕質氧化鎂410元/噸，20%工業鹽酸300元/噸。這樣用鋁礬土、氧化鎂和工業鹽酸製備一噸液體聚合氯化鋁鎂的初步原材料成本為500元左右，若將生產所需的廠房、設備、人工、水電以及稅收等全部費用考慮在內每噸的生產成本在1000元左右。現在市面上出售的無機高分子混凝劑價格大概都在2000元以上，可見用鋁礬土生產聚合氯化鋁鎂產品的經濟效益是十分可觀的。具體實施方式以下通過實施例對本發明作進一步說明。在裝有回流冷凝管和攪拌棒的三口燒瓶中加入150mL20%的工業鹽酸和適量蒸餾水，加熱至80°C，將50g在馬弗爐中800°C焙燒活化2h的鋁礬土礦粉加入到三口燒瓶中，邊加入邊攪拌，80°C酸溶2h，然後加入IOg氧化鎂粉和適量蒸餾水，繼續酸溶1.5h，冷卻，沉化24h，反應液即為製備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產品。該產品為黃色液體，其氧化鋁含量為9.6%，鹽基度46.3%，密度1.19，pH=4.用該複合絮凝劑和市售PAC處理濃度為IOOmg/L印染廠常用的三種染料模擬廢水和3種取自不同印染廠的實際印染廢水，其脫色結果見表1和表2、3、4。表1複合混凝劑對各種染料廢水脫色效果χ___複合混凝劑和市售PAC※投加量(mL/L)對各種染料的脫色率(％)0.40.81.21.62.02.4---—-\\_90.191.392.492.593.292.8活性黑.ED-G60.62.64.6《68.68.纊68.滻腿貞G97.198.298.798.798.598.1酸性辦工95.296.496.495.596.095.4表2遼寧某印染廠廢水水質指標tableseeoriginaldocumentpage5表3絮凝劑處理實際印染廢水1的結果tableseeoriginaldocumentpage5表4絮凝劑處理實際印染廢水2和實際印染廢水3的結果tableseeoriginaldocumentpage6權利要求聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其特徵在於，所述混凝劑按質量體積比為1∶3-3.5(g/mL)的比例將活化後的鋁礬土加入到質量分數為20％的工業鹽酸中，攪拌酸溶；按鋁礬土氧化鎂為5∶1-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應液即為聚合氯化鋁-鎂混凝劑。2.根據權利要求1所述的聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑，其特徵在於，所述的鋁礬土為遼寧產的天然鋁礬土，其主要化學組成為含Al20335-45%，Si0215-25%,Fe2033"4%,Mg01-2%；氧化鎂是遼寧產輕質氧化鎂粉，其MgO>85%。3.根據權利要求1所述的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其特徵在於，所述的混凝劑氧化鋁質量分數>9%，鹽基度>45%，密度>1.15，pH值為3.5-4.5。4.聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑製備方法，其特徵在於，包括以下製備步驟1)準備原料將鋁礬土礦物用球磨機研磨過200目篩，馬弗爐700-800°C焙燒活化1.5-2h；氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑製備按質量體積比為13-3.5(g/mL)的比例將活化後的鋁礬土加入到質量分數為20%的工業鹽酸中，攪拌酸溶；酸溶溫度為75-80°C，酸溶時間為2-2.5h；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應液即為製備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產品。全文摘要聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑及其製備方法，屬於水處理藥劑
技術領域：
，它是以天然鋁礬土礦物、輕質氧化鎂粉和工業鹽酸為原料，採用兩段酸溶法工藝製備成的聚合氯化鋁-鎂絮混劑產品。1)原料準備鋁礬土礦物研磨過200目篩，700-800℃焙燒活化1.5-2h；輕質氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑製備反應液即為製備出的聚合氯化鋁鎂混凝劑產品。該產品氧化鋁(Al2O3)質量分數＞9％，鹽基度＞45％，密度＞1.15，pH值為3.5-4.5。本發明解決了印染廢水處理絮凝劑存在的製備工藝複雜、成本高、存在二次汙染、對水溶性好或相對分子質量小的染料的脫色效果差的問題。文檔編號C02F1/52GK101830546SQ20101014527公開日2010年9月15日申請日期2010年4月13日優先權日2010年4月13日發明者劉學貴,劉桂萍,劉長風申請人:瀋陽化工學院