高效净水剂聚合硫基硅酸铝铁的研制及应用
含聚采出水聚合氯化铝铁净水剂的研制与产业化应用
含聚采出水聚合氯化铝铁净水剂的研制与产业化应用由于产自电厂粉煤灰已对目前的环境和生活造成了重大危害,如何实现“废弃物的重复利用”是当今新型环保体制赋予的一项重大课题。
鉴于粉煤灰含有丰富的可以用作制备油田污水絮凝剂原料的铝、铁元素,采用粉煤灰为原料制备绿色、高效的用于净化油田废水的絮凝剂不仅让“变废为宝”成为可能,同时也是目前水质净化领域研究的一个重大热点。
聚合氯化铝铁（PAFC）是一种无机的高分子絮凝剂在净化水质领域的应用已广为人知。
本文以胜利电厂所产生的粉煤灰为原料,采用两步法制备用于絮凝油田污水的高效PAFC净水剂。
考察反应时间、反应温度、液固比（W/V）、酸溶的浓度等因素对粉煤灰中的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>（FeO）溶出率的影响,获得盐溶反应的最佳条件为:50°C、4 h、3:1、20 mol/L。
还考察了时间、温度、铝酸钙粉投加量、碱基度等参数对PAFC的影响,通过调节并确定最优化的工艺条件分别是:温度是85℃、时间为3 h、碱基度60%、铝酸钙的添加浓度为0.28 mg/L和铝铁比为40:1。
通过傅立叶转换红外光谱（FT-IR）仪和核磁共振仪(Al<sup>27</sup>-NMR)对PAFC的分子结构进行表征。
在PAFC被应用到胜利油田孤东东四联采油废水的净化过程中,自制PAFC的絮凝能力远高于市售PAC;且净化后水质中悬浮物和含油量均≤30mg/L,这些指标达到了工业废水环保排放或再循环利用的要求;还确定了净化工艺中净水剂的最佳添加量为1%。
对PAFC的制备进行放大中试试验,并且在中试的基础上又进行产业生产。
从现场采集产品的检验结果来看,产业化生产的PAFC产品达到了一级品的标准。
南昌大学科技成果——聚硅硫酸铝铁高效絮凝剂
南昌大学科技成果——聚硅硫酸铝铁高效絮凝剂
研究内容
该产品是一种高效、价廉、无毒、低铝、适应性广且制造方便的新型无机净水剂——聚硅硫酸铝铁高效净水剂。
利用该产品处理靛蓝印染废水、造纸中段废水、废纸造纸脱墨废水，处理效果佳，COD去除率、BOD去除率均在90%以上，色度脱除率也在96%以上，基本达到国家排放标准，这样的处理效果可实现废水不经生化处理，简化废水处理工艺，降低废水处理费用。
净水效果远优于目前市场上可获得的无机型净水剂，净水剂加入量为通常聚合氯化铝的50-80%，pH适应范围扩大1-3。
技术特点
（1）以硫酸、氢氧化铝、硫酸亚铁废料及膨润土为原料，经反应、聚合工艺过程制备聚硅硫酸铝铁净水剂的生产工艺为国内首创。
该工艺具有：生产工艺简单，反应条件温和，实现了自热平衡下的常压反应、聚合生产过程，反应时间及聚合时间短。
（2）产品处理废水的COD、BOD、色度去除率高，具有净水性能优越，产品稳定好，存放期长。
（3）产品不含氯，铝含量低，铁含量高。
（4）产品适应性广，适应的pH范围大，形成的颗粒沉降性、重凝性能好。
（5）由于硅的引入、（亚）纳米粉的形成，改善了产品的除浊性能。
（6）反应得到的产品直接为粉状固体，省去了浓缩、干燥过程，减少了投资，降低了生产成本。
（7）生产中不仅不产生三废，还利用了含铁废料。
投资规模10-80万元
合作方式技术转让。
聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的合成
聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的合成赵会明1,罗固源2(1.重庆大学化学化工学院,重庆400030;2.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400030)摘要:提出了一种新型无机高分子絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS),PSAFS保留了铝铁各自均聚物的优点,克服了聚合氯化铝(PAC)处理后水样中残留铝浓度较高和聚合氯化铁(PFC)稳定性较差的一些缺点,因此,近年来引起国内外的普遍关注。
采用水玻璃、硫酸铝和硫酸铁为原料制备聚合硅酸硫酸铝铁,研究了各种因素对该无机高分子絮凝剂絮凝行为的影响,分析了聚硅酸的稳定性、Al/Fe/Si的摩尔比值与絮凝行为的关系,得到了最佳合成条件。
关键词:絮凝剂;聚合硅酸硫酸铝铁;制备方法;絮凝行为;影响因素聚硅酸(PS)作为助凝剂,具有来源广、无毒、成本低和聚合简单的优点,可以加速悬浮物的沉降。
但是聚硅酸的电中和能力很弱,易凝胶,稳定性和储存性较差,须现场配制,在使用上受到一定限制。
据国内外有关文献报道,在聚硅酸中加入金属离子不但能增加其稳定性,还能形成一系列新型聚硅酸絮凝剂,如聚硅酸铝、聚硅酸铁、聚硅酸铝铁等。
我国从20世纪90年代开始对聚硅酸铝铁絮凝剂进行合成与研究,已经把这一课题列为国家“九五”科技攻关项目,在合成方面,主要是将硫酸铝和硫酸铁溶液混合后加入到聚硅酸中,由于铁盐比铝盐更容易与聚硅酸聚合,这样将影响铝盐与聚硅酸的聚合。
笔者采用剧烈搅拌条件下向聚硅酸中分步加入硫酸铝和硫酸铁溶液的方法制备了聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS),并对影响其絮凝行为的因素进行了探讨。
1实验部分1.1主要仪器和药品JJ-1增力电动搅拌器(金坛市新航仪器厂),JJ-4六联电动搅拌器(金坛市中大仪器厂), ZBX-4型浊度计(西师电子产品开发部),pHS-3C型精密酸度计(上海电光器件厂),水玻璃(重庆井口化工厂,浓度为27%)、硫酸铝(成都科龙化工试剂厂,分析纯)、硫酸铁(成都金山化工试剂厂,分析纯)、嘉陵江某排污口水样(澄清后浊度为3.4NTU,pH=6.9)。
聚硅酸硫酸铝铁_PSAFS_的制备及影响因素研究
[收稿日期]2008211206 [作者简介]王松(19642),男,1985年大学毕业,教授,现主要从事油田应用化学方面的研究工作。
聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的制备及影响因素研究 王 松,赵伟民 (长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023) 曾 科 (辽河石油勘探局井下作业处,辽宁盘锦124000)[摘要]研究了聚硅酸硫酸铝铁(PSA FS )的制备方法,最佳制备工艺条件:A13+与Fe 3+的摩尔比为7∶3,碱化度B 3值为014,SiO 2含量为0130mol/L 且投加量为015%。
絮凝效果影响因素主要包括:A13+与Fe 3+的摩尔比,A13+、Fe 3+与SiO 2的摩尔比,碱化度(B 3)和药剂投加量。
现场应用表明,用PSA FS处理辽河油田酸化废水时有较好的去除效果。
与原絮凝剂C 21相比,废水的除色率、除浊率和除油率有了明显的改善,除色率为7414%,除浊率为9618%,除油率达到8915%,分别提高了913%、411%和114%,絮凝体的沉降时间由110min 缩短为3min 。
[关键词]聚硅酸硫酸铝铁(PSA FS );絮凝剂;酸化废水;制备[中图分类号]TE99212[文献标识码]A [文章编号]100029752(2009)022*******絮凝沉淀是水处理工艺中应用最普遍的关键环节之一,它决定着后续流程的运行工况、最终出水水质和成本费用,因而成为水处理工程中最重要的研究和应用领域之一。
研制和开发新型、高效、无毒、廉价的无机高分子絮凝剂成为水处理领域的一项迫切任务,是当前国内外水处理界关注的重要课题之一[1～4]。
笔者着手研究的聚硅酸金属盐絮凝剂,是一类新型无机高分子复合絮凝剂。
该类絮凝剂分子量高、絮凝性能优异、成本低,可以广泛应用于各种工业废水处理,因此是当前国内外无机高分子絮凝剂研究的一个热点。
1 聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的制备表1 试验试剂试剂纯度生产厂家硫酸分析纯湖南株州化工厂硅酸钠分析纯天津化工厂硫酸铁分析纯上海化学试剂公司硫酸铝分析纯上海化学试剂公司表2 主要仪器仪器名称型号生产厂家增力电动搅拌器JJ 21杭州市仪器厂六联电动搅拌器JJ 24杭州市仪器厂浊度计ZBX 24上海分析仪器厂精密酸度计p Hs 23C上海分析仪器厂 相对于有机和天然高分子絮凝剂,无机高分子复合絮凝剂的优点是很明显的,它能以相对较低的成本取得较优良的处理效果,而聚硅酸金属盐絮凝剂是主要的研究对象,由于铝系絮凝剂的种种不足,铁系絮凝剂日益受到人们的重视[5,6]。
聚合硅酸铝铁详解
水处理剂包括很多种，聚合硅酸铝铁是其中的一种复合新型水处理剂，具有离子度高、易溶于水（在整个PH值范围内完全溶于水，且不受低水温的影响）、不成凝胶、水解稳定性好等特点，由于絮凝剂的大分子链上所带的正电荷密度高，产物的水溶性好，分子量适中，因此具有絮凝和消毒的双重性能。
絮凝剂与传统使用的无机絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝、碱式氯化铝等）相比，具有产生的淤泥量少，沉降速度快水质好，成本低等特点，而且还可采用直接过滤的新工艺，这对传统的上水处理无疑是一个重大改革。
高效絮凝剂它不仅可有效地降低水中悬浮物固体含量，从而降低水的浊度：而且还可使病毒沉降和降低水中三卤甲烷前体的作用，因而使水中的总含碳量（TOC）降低。
絮凝剂可作为主絮凝剂和助凝剂使用（其用量0.5-0.7PPM相当于明矾50~60PPM），对水的澄清更具显著效果。
特别是对低浊度水的处理，更是其它类型的高分子絮凝剂所不及。
聚合硅酸铝铁溶解性：易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯理化指标外观灰黑色粉状或淡黄色片状特性粘度≥40%m1/g含量≥36%m/m 离子度≥50%m/m分子量174.45 适应水PH值6-9用途1、聚合硅酸铝铁絮凝体形成快、沉降速度快，如遇潮解，其效果不变。
2、聚合硅酸铝铁腐蚀性小，操作条件好，处理水中盐分增加少，有利于离子交换处理和高纯制水。
3、聚合硅酸铝铁适应的源水PH6.0-9.0范围均可凝聚，对源水温度的适应性优于，聚合氯化铝、硫酸铝等无机絮凝剂4、聚合硅酸铝铁广泛用于自来水，印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水等废水净化处理。
5、聚合硅酸铝铁还用于给水的特殊水质处理、除镉、除氟、除放射性污染、除浮油等聚合硅酸铝铁作用及使用方法:聚合硅酸铝铁絮凝剂是一种水溶性无机高分子化合物，它具有阳的离子电荷，易溶于水，储存稳定性较差，适用于处理低浊低温废水。
聚硅酸硫酸铝铁_PSAFS_制备及应用
图 1 不同的 [A l, Fe ] / [ Si]摩尔比对剩余浊度的影响
由图 1可以看出 , [ A l, Fe ] / [ Si ]摩尔比为 1 ∶1 时 ,处理后的含油废水浊度较低 。当絮凝剂中的 [A l, Fe ] / [ Si ]的摩尔比为 1 ∶1 时 ,当加量为 6g· L - 1时 ,除浊效果最好 ,脱色效果也最佳 。
絮凝后废水浊度 (NTU ) 10 9 14 17 22
3. 3 [ A l, Fe ] / [ Si ]的摩尔比对絮凝性能的
影响
固定 A l/ Fe = 4 ∶6,改变 [ A l, Fe ] / [ Si ]摩尔比 , 有相关报道指出 [ 4 ] , [A l, Fe ] / [ Si ]摩尔比为 1 ∶1或 10∶4效果佳 ,重新制备聚硅酸硫酸铝铁絮凝剂 ,对 这两个组合进行评价 ,通过试验研究硅含量对絮凝 效果的影响 。以剩余浊度 (NTU ) 对投药量 (mg· L - 1 )作图 ,得到 [A l, Fe ] / [ Si ]的摩尔比对絮凝效果 的影响曲线 ,如图 1所示 。
理印染废水 [ J ]. 江苏石油化工学院学报 , 200113 (4) : 14 - 16.
(上接第 37页 )
[ 24 ] Zou Z G, Ye J H , A rakawa H. Op tical and structural p roperties of the B iTa1 - xNbxO4 ( 0 ≤x ≤1 ) compounds[ J ]. Solid Statc Communications, 2001, 119 ( 7) : 471 - 475.
聚合硅酸硫酸铝铁的合成及应用研究
第27卷第4期新乡学院学报：自然科学版2010年8月 V ol. 27 No. 4 Journal of Xinxiang University: Natural Science Edition Aug. 2010聚合硅酸硫酸铝铁的合成及应用研究马同森，吴杰，周艳梅（河南大学化学化工学院，河南开封475004）摘要：以膨润土为原料，通过酸浸、碱浸、氧化、聚合等一系列反应制备不同物质的量比的聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂，讨论了NaOH浓度、反应时间、反应温度对SiO2溶出率的影响，通过混凝试验考查了其对生活废水的处理效果，得出最佳物质的量比的絮凝剂、最佳投加量、最佳沉降时间和最适宜pH值范围，结果显示合成的系列絮凝剂对生活废水有较好的处理效果。
关键词：聚合硅酸硫酸铝铁；膨润土；复合絮凝剂；废水中图分类号：TQ314.253文献标志码：A文章编号：1674–3326(2010)04–0041–06Synthesis and Application of PAFSiMA Tong-sen, WU Jie, ZHOU Yan-mei(College of Chemistry and Chemistry Engineering, Henan University, Kaifeng 475001, China) Abstract: The research is focused on the production of different molar ratio complex wastewater coagulants from bentonite by a series of ways, such as acid, alkali, oxidation, and polymerization. The factors which affected the extraction efficiency of silicon oxides from bentonite were the concentration of NaOH, reaction temperature and time. The optimum conditions as proportion, dosage, sedimentation time, and pH were determined. These samples exhibit a significantly better coagulation performance in treating living wastewater under the applied experimental conditions.Key words: Bentonite; poly-aluminum-ferric-silicate-sulfate; complex coagulant; wastewaterr0引言20世纪60年代后发展起来的无机高分子絮凝剂(Inorganic polymer flocculants, IPF)是一类新型的水处理药剂，由于与传统的水处理药剂相比在很多方面都自有特色，因而被称为第2代无机絮凝剂[1]。
聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及在处理生活废水中的应用
聚硅酸铝铁絮凝剂的制备与应用研究
未来展望
未来对于聚铁基复合絮凝剂的研究将主要集中在以下几个方面：1）优化制 备工艺，提高生产效率；2）研究其结构与性能的关系，以实现更精准的设计和 优化；3）研究和改进其应用条件和范围，以提高其在各种不同水质和水处理要 求下的效果；4）
研究其作用机理和絮凝机制，以更深入地理解其工作原理；5）探索新型的 聚铁基复合絮凝剂，以满足日益严格的环保要求和更高的处理效率需求。
实验结果表明，反应温度和压力的提高有利于聚硅酸铝铁絮凝剂的聚合反应， 从而提高产率。但过高的反应温度和压力会导致副反应增多，影响产品的品质。 因此，选择适宜的反应温度和压力至关重要。
3、反应时间对制备工艺的影响 反应时间的增加会使聚硅酸铝铁 絮凝剂的聚合程度提高
31、聚硅酸铝铁絮凝剂的应用效 果
应用研究
聚铁基复合絮凝剂在水处理、冶金、纺织等行业具有广泛的应用。在污水处 理领域，聚铁基复合絮凝剂可以有效地去除水中的有机物、悬浮物、重金属离子 等杂质，提高水质；在冶金领域，聚铁基复合絮凝剂可用于提取和分离金属离子； 在纺织领域，聚铁基复合絮凝剂可用于染料废水的脱色处理。
结论
聚铁基复合絮凝剂作为一种高效、环保的絮凝剂，在各个领域的应用显示出 广阔的前景。然而，其制备和应用的机理仍需进一步深入研究，以提高其制备效 率和絮凝效果。此外，聚铁基复合絮凝剂的生物降解性和环境影响也需要进一步 探讨，以便更好地实现环保和可持续发展的目标。
2、实验设备
实验所需设备包括电子天平、搅拌器、温度计、高压反应釜等。
3、制备工艺
(1)按照一定比例将无机盐类、聚合剂和稳定剂溶解于水中，得到混合溶液。 (2)将混合溶液放入高压反应釜中，在一定温度和压力下反应一定时间。 (3)反 应结束后，冷却至室温，得到聚硅酸铝铁絮凝剂。
无机高分子复合混凝剂聚合硫酸铝铁的制备与应用_郑怀礼
聚合硫酸铝铁的制备及在水处理中的应用进展_孔德顺
2.5 处理乳品废水 李 亚 强 等 [20] 将 PAFS 用 于 乳 品 废 水 的 处 理，
他们向 250mL 混合均匀的乳品废水中加入一定体 积的 PAFS，在电动搅拌器上搅拌均匀后静置沉降 30min，测定结果表明，PAFS 处理乳品废水的效果优 于 PAC，适宜的 pH 为 6~9，PAFS 投量 200mg·L-1 时， CODCr 去除率为 57.5%，SS 去除率为 93.1%。
第 42 卷 第5期
6
2013 年 5 月
化工技术与开发 Technology & Development of Chemical Industry
Vol.42 No.5 May.2013
综述与进展
聚合硫酸铝铁的制备及在水处理中的应用进展
孔德顺
（六盘水师范学院化学与化工系，贵州 六盘水 553004）
硫酸亚铁 聚化 硫酸铁 聚合
含铝原料
硫酸铝
聚合硫酸铝铁 （PFAS）
图 1 聚合硫酸铝铁制备的主要工艺流程
15.1%~18.9%。在上述反应中，氧化剂双氧水的作 用就是将体系中的 Fe2+ 氧化为 Fe3+。对于可以直接 获得 Fe3+ 的原料，则无需经过氧化步骤，赵冉 [13] 采 用赤铁矿为原料获得了硫酸铁溶液，然后再和由粉 煤灰制得的硫酸铝溶液直接聚合，省去了氧化步骤， 也制得了 PAFS。
聚合硅酸铝铁絮凝剂
聚合硅酸铝铁絮凝剂
聚合硅酸铝铁絮凝剂是一种高效的水处理药剂。
聚合硅酸铝铁（PSAF）是一种新型的水溶性无机高分子絮凝剂，它结合了铝盐和铁盐絮凝剂的优点。
以下是关于聚合硅酸铝铁絮凝剂的详细介绍：
1.作用特点：聚合硅酸铝铁絮凝剂具有较高的阳离子电荷，易溶于水，适用于处理低浊度
和低温的废水。
它能够有效降低水中悬浮物固体含量，快速沉降，产出淤泥量少，澄清水质效果显著。
2.应用范围：除了用于净化饮用水和特殊水质处理外，聚合硅酸铝铁还可以用于除镉、除
氟、除放射性污染以及除浮油等多种场合。
3.制备方法：制备聚合硅酸铝铁的重要方式包括固相热解活性激活法联合酸溶提取硅铝铁
等工艺路线。
通过正交试验确定了最佳的合成工艺条件，例如硅铝摩尔比和硅铁摩尔比，以及pH值和聚合温度等因素。
4.絮凝机理：聚合硅酸铝铁在污水的浊度、色度以及化学需氧量（COD）去除方面展现
出非常好的应用前景。
它的絮凝机理主要是通过氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用来实现的。
5.性能比较：与传统的聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铁（PFC）相比，聚合硅酸铝铁絮
凝剂克服了PAC处理水样时残余铝含量较高的问题，同时也改善了PFC稳定性较差的缺点。
综上所述，聚合硅酸铝铁絮凝剂因其优越的絮凝能力和广泛的适用条件，在工业废水处理中得到了广泛的应用。
在选择和使用该絮凝剂时，需要根据具体的水质情况和处理要求来确定最佳投加量和操作条件，以达到最佳的水处理效果。
聚合硅酸硫酸铝铁的制备与应用
聚合硅酸硫酸铝铁的制备与应用
段瑛博;衣守志
【期刊名称】《化工环保》
【年(卷),期】2005(025)003
【摘要】在n(Fe+Al)/n(Si)为0.5～1.0、n(Al)/n(Fe)为2.5～3.0、SiO2质量分数为2.3%、硅酸钠溶液的活化pH为5.5、硅酸钠溶液的活化时间为12 min或SiO2的质量分数为2.0%、硅酸钠溶液的活化pH为6.0、硅酸钠溶液的活化时间为3 min的条件下,制备出的聚合硅酸硫酸铝铁对废水的除浊效果最铑佳,除浊率大于98%.
【总页数】4页(P239-242)
【作者】段瑛博;衣守志
【作者单位】天津科技大学,环境工程系,天津,300222;天津科技大学,环境工程系,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】TQ314.253
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聚合硅酸铝铁 分子式
聚合硅酸铝铁分子式聚合硅酸铝铁是一种常见的无机高分子化合物，具有重要的应用价值。
它由硅酸铝和硅酸铁两种化合物通过高温炉石化反应得到，并且具有较高的结晶度和孔隙度。
聚合硅酸铝铁具有良好的吸附性能和催化活性，在环境治理、催化反应以及材料加工等领域具有广泛的应用。
本文将详细介绍聚合硅酸铝铁的制备方法、结构特征、吸附性能以及应用领域等方面的内容。
首先，聚合硅酸铝铁的制备方法有多种途径，常见的方法包括溶胶-凝胶法、水热法和晶体生长法等。
溶胶-凝胶法是一种常见的制备方法，其步骤主要包括溶胶制备、凝胶形成和煅烧等。
通过溶胶制备阶段，硅酸铝和硅酸铁两种物质在水溶液中进行水解和聚合反应，得到溶胶体系。
然后在凝胶形成阶段，通过控制溶胶体系的pH值和温度等条件，使得溶胶逐渐凝胶形成。
最后通过煅烧，将凝胶转化为高结晶度的聚合硅酸铝铁。
聚合硅酸铝铁的结构特征主要体现在其晶体结构和孔隙结构上。
晶体结构上，聚合硅酸铝铁属于正交晶系，晶胞参数为a=b=1.036 nm，c=0.956 nm。
晶胞中存在的Al和Fe等元素以正四面体和八面体的方式配位，形成了网状结构。
孔隙结构上，聚合硅酸铝铁具有较高的孔隙度和孔隙分布可控性，孔径主要分布在1-10 nm的范围内。
聚合硅酸铝铁具有良好的吸附性能，主要体现在对有机物和重金属离子的去除能力上。
对于有机物的吸附，聚合硅酸铝铁可以通过静电作用、范德华力和π-π作用等方式与有机物发生作用，从而使其从溶液中去除。
对于重金属离子的吸附，聚合硅酸铝铁以其丰富的孔隙结构和活性位点，可以将重金属离子吸附在表面，并发生络合反应，从而将其去除。
聚合硅酸铝铁的吸附性能受多种因素影响，包括溶液pH值、温度、初始浓度和接触时间等。
聚合硅酸铝铁在环境治理、催化反应以及材料加工等领域具有广泛的应用。
在环境治理方面，聚合硅酸铝铁可以应用于废水处理、大气污染控制和土壤修复等方面。
通过聚合硅酸铝铁的吸附性能，可以有效去除水中的有机物和重金属离子，降低污染物的浓度。
聚硅酸铝铁絮凝剂
聚硅酸铝铁絮凝剂
聚硅酸铝铁絮凝剂是一种用于水处理的化学物质，它能够有效地去除水中的悬浮物和浑浊物质，使水变得清澈透明。
在我们日常生活中，无论是饮用水还是工业用水，都需要经过一系列的净化处理，以保证水的质量，而聚硅酸铝铁絮凝剂就是其中一种重要的处理剂。
聚硅酸铝铁絮凝剂具有很高的絮凝作用。
它能够通过吸附和凝聚的方式，将水中微小的悬浮颗粒聚集在一起，形成较大的团块，从而使水中的杂质沉淀下来。
这种絮凝作用不仅可以去除水中的颗粒物质，还可以去除有机物、重金属离子等其他有害物质，有效地提高水的净化效果。
聚硅酸铝铁絮凝剂具有较强的适应性。
无论是酸性水、碱性水还是中性水，都可以通过调整聚硅酸铝铁絮凝剂的剂量和pH值来实现良好的絮凝效果。
这种适应性使得聚硅酸铝铁絮凝剂可以广泛应用于各种不同水质的处理过程中，例如污水处理厂、饮用水厂、工业循环水等。
聚硅酸铝铁絮凝剂还具有快速絮凝的特点。
它在水中迅速形成絮凝团块，并迅速沉淀下来，从而节省了处理时间和成本。
同时，聚硅酸铝铁絮凝剂还能够在较宽的温度范围内发挥稳定的絮凝效果，不受温度变化的影响，确保水处理过程的稳定性和可靠性。
总的来说，聚硅酸铝铁絮凝剂是一种高效、适应性强、快速絮凝的
水处理剂。
它在水处理行业中起到了重要的作用，有效地改善了水质，保护了我们的健康和环境。
同时，我们也需要注意合理使用聚硅酸铝铁絮凝剂，避免过量使用和不当处理，以免对环境造成负面影响。
让我们共同关注水质问题，保护水资源，共建美丽家园。
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黄冬根 魏桂生
提要 以粘土矿、铝酸钙矿粉、水玻璃、酸为主要原料，经矿粉与酸反应制得硫氯铝铁溶液，该溶 液与铝酸钙矿粉，水玻璃进行中和聚合反应，制得聚合硫基硅酸铝铁产品，再经干燥后，得固体产品。
关键词 净水剂 聚合硫基硅酸铝铁 研制 应用
" 前言 聚合硫基硅酸铝铁（pOl yal u mi ni u m f erric silicate
123456 4 6 8 10 12 14
粘度达1/ 30* !1/ 40*（涂四法）时，加入适量的阻聚 剂，以使所制得的活性硅酸可保存较长时间。
3. 3. 2 中和聚合 （1 ）配比：重量比。活性粘土I 铝酸钙粉I 活性硅
酸（Si O2 计）=（0. 5 !0. 7 ）I 1I （0. 002I 0. 01 ） （2 ）操作：在含铝、铁酸性溶液中，按比例投入铝
注：1. 由江西省分析测试中心测试；2. 产品借聚合氯化铝国标 GB15892 -95 来作比较。
3. 3. 1 活性硅酸的制备
表2 试验数据（1999年8月18日）
取一定体积的水玻璃，用水稀释到含 Si O22 % !3 % ，加入浓度2 % !3 % 的稀硫酸溶液，搅拌。当
杯号 投加量kg／1 000 m3 水
表3 测定结果（1999年12月21日）
杯号
123456
投加量kg／1 000 m3 水
4 6 8 10 12 14
精制硫酸铝 沉淀水浊度／NTU 32 .0 21 .8 13 .2 6 .2 3 .60 2 .4
固体
沉淀水p ~
7 .0 6 .9 6 .8 6 .8 6 .8 6. 8
聚合氯化铝 沉淀水浊度／NTU 21 .8 11 .6 7 .36 3 .73 1 .96 0 .95
58 给水排水 Vol. 26 No. 4 2000
表1
聚合硫基硅酸铝铁质量指标
指标
Al 2O3 ／%
Fe 2 O3 ／%
盐基度 ／%
水不溶物 p ~ 值 SO24 - As
Mn Cr 6 + ~g
Pb
Cd
／% 1 % 水溶液 ／% ／mg／L ／mg／L ／mg／L ／mg／L ／mg／L ／mg／L
液体
沉淀水p ~
7 .2 7 .2 7 .2 7 .1 7 .1 7 .1
# 聚合氯化铝：江西省莞昌化工有限公司生产：Al 2 O3 ：10. 58 % ；B：78. 5 % 。 ## 聚合硫酸铁：江西省莞昌化工有限公司研制：Fe3 + ：12. 0 % ；B：11 % 。
6 C。 （2 ）搅 拌 条 件：1 mi n（300r／mi n ）；5 mi n（80r／
备注
GB15892 -95 液体 !10 .0 无要求 50 !85 .0 "0 .2 3 .5 !5 .0 "3 .5 "5 "25 "5 "0 .2 "10 "2
液体产品#
10 .01 1 .82
68 .7
GB15892 -95 固体 !29 .0 无要求 50 !85 .0
0 .2 "0 .5
图1 聚合硫基硅酸铝铁研制工艺流程
1. 1 活性粘土的制备 粘土的主要成份是氧化硅、氧化铝、氧化铁等，
其中氧化铝的活性很低，经600 !700 C 焙烧后，低
活性的氧化铝生成了高活性的 !- Al 2 O3 ，具体反应
如下：Al 2 O3 ·2Si O2 ·2 H2 O
550
!700
C
!Al
2
O3
·2
精制硫酸铝 沉淀水浊度／NTU 22 .8 7 .94 3 .97 1 .59 1 .34 0 .83
固体
沉淀水p ~
7 .1 7 .0 6 .9 6 .9 6 .9 6 .9
聚合氯化铝 沉淀水浊度／NTU 12 .4 4 .05 3 .01 1 .54 1 .22 0 .91
液体#
沉淀水p ~
7 .1 7 .1 7 .1 7 .1 7 .0 7 .0
4 .2
2 .82 0 .5
3 .5 !5 .0 "9 .8 "5
10 .2 2 .3 0 .009 5 .4 0 .02 Si O20 .45 % "100 "15 "0 .2 "30 "6
固体产品#
29 .1 5 .4
69 .5
0 .5
4 .4
8 .5 1 .2 76 8 .9 0 .05 9 .6 0 .05 Si O21 .3 %
温低浊度下进行试验，并与硫酸铝、聚合氯化铝、聚
合硫酸铁进行比较，除浊效果具体数据见表2 、表3 ， 滤后水水质分析数据见表4 ；尤其是出厂水残留铝 离子浓度比使用硫酸铝明显降低（见表5 ）。 4. 1 高温、高浊度水处理
（1 ）原水取自赣江：浊度74. 2 NTU；p ~ = 7 .2 ； 水温29 C 。
Si
O2
700 !800 C
!!- Al 2 O3
焙烧所生成的 !- Al 2 O3 具有很高活性，易与酸
进行化学反应。
1. 2 铝铁酸性溶液的制备 活性粘土与盐酸、硫酸组成的混酸反应制得含
铝铁酸性溶液，具体反应如下：
Al 2 O3 + 6 Hcl !2 Al cl 3 + 3 H2 O Fe2 O3 + 6 Hcl !2Fecl 3 + 3 H2 O Al 2 O3 + 3 H2SO4 ! Al 2（SO4 ）3 + 3 H2 O Fe2 O3 + 3 H2SO4 ! Fe2（SO4 ）3 + 3 H2 O 1. 3 中和聚合制得产品 1. 3. 1 活性硅酸的制备 在水玻璃溶液中加酸，不断游离出中性硅酸单 体并产生缩聚，经羟基和氧基桥联形成阴离子型无 机高分子，在形成胶冻之前加入阻聚剂，而制得可较 长时间保存的活性硅酸。
酸钙矿粉，在常压、加温的条件下，于80 !100 C 反 应1 !21 ，加入活性硅酸，反应0. 51 ，沉降后即得液 体产品，具体质量指标见表1 ；该溶液干燥后，即得 固体产品，具体质量见表1 。 4 化验室小样烧杯搅拌试验
本工艺产品在南昌双港供水有限公司化验室进
行小样烧杯搅拌试验，取赣江原水在高温高浊度、低
随着国民经济的快速发展及人们的生活水平的 日益提高，水 处 理 行 业 在 寻 找 高 效、价 廉 的 水 处 理 剂，所有水处理剂研究者及各生产厂家都在纷纷研 究高效价廉的净水剂生产新工艺、新原料。近期主
要进行的工作有： （1 ）铝铁复合型无机高分子净水剂 的研制及生产。① 以废 赤 泥［1 ］、明 矾 土 废 渣［2 ］、煤 矸石［3 ～4 ］、高铝灰［5 ～6 ］、铝矾土与铝酸钙矿粉［7 ～10 ］
-sulf ate - chlOri de ，缩 写 PAFSSC ），示 性 式 Al 1 -x Fe x（OH）3 -2y-z（SO4 ）yCl z·nSi O2 其中 x／（1 - x） = 0. 2 ～1. 5 ，3 - 2y- z= 0. 24 ～0. 67 ，是一种新型 高效无机高分子净水剂。它可用于生活饮用水、工 业用水及工业废水、生活污水处理。在处理高浊度 水，低温（低、高）浊度水时，处理效果比硫酸铝、聚合 氯化铝、聚合硫酸铁效果好。
液体#
沉淀水p ~
7 .1 7 .1 7 .1 7 .0 7 .0 7 .0
聚合硫酸铁 沉淀水浊度／NTU 25 .3 13 .2 7 .84 4 .25 2 .85 1 .93
液体##
沉淀水p ~
7 .0 6 .9 6 .9 6 .9 6 .8 6 .8
本工艺产品 沉淀水浊度／NTU 15 .8 6 .36 2 .58 1 .29 1 .10 0 .82
1. 3. 2 中和聚合 在上面所制得的铝铁酸性溶液中加入铝酸钙矿
粉、活性硅酸进行中和聚合反应，即可生成聚合硫基
硅酸铝铁液体产品，干燥后可得固体产品。根据产
品各指标参数的分析，可推断在反应过程中发生如
下反应：
Al cl 3 + ca（Al O2 ）2 !Al 2（OH）5. 1cl 0 .9 + ca cl 2 Fecl 3 + Al 2（OH）5. 1cl 0 .9 !Al 2Fe（OH）5 .1cl 3. 9 Al 2（SO4 ）3 + ca（Al O2 ）2 !
!Al 2Fe3（OH）7 .6cl 3 .9（SO4 ）3 .8·!Si O2 " 主要原料及仪器设备 2. 1 主要原料及规格
（1 ）粘 土：Al 2 O3 30 % !35 % ；Fe2 O3 3. 5 % ! 6. 0 % ；Si O2 45 % !50 % 等；
（2 ）盐酸：合成盐酸或副产盐酸（无毒物）； （3 ）硫酸：工业级，稀、浓酸皆可（无毒物）； （4 ）铝酸钙矿粉：Al 2 O3 47 % !60 % ；ca O 25 % !35 % ；Fe2 O3 1 % !6 % ；Si O2 5 % !10 % 等。 （5 ）水玻璃：模数 " #3. 0 ；比重 ##1. 4g／mL ； Si O2 #28 % 。 2. 2 主要仪器设备 （1 ）马福炉； （2 ）恒温控制干燥箱；（3 ）电炉；（4 ） 电动搅拌器； （5 ）三口烧瓶； （6 ）六联搅拌仪； （7 ）浊度 仪等。
聚合硫酸铁 沉淀水浊度／NTU 13 .5 7 .54 4 .06 2 .23 1 .69 1 .12
液体##
沉淀水p ~
7 .1 7 .0 6 .9 6 .9 6 .9 6 .9
本工艺产品 沉淀水浊度／NTU 4 .5 2 .96 1 .38 1.16 0 .81 0 .52
液体