粉煤灰在无机混凝剂聚硅酸铝制备中的应用

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采用粉煤灰制备混凝剂工艺及混凝效果研究

成分ＩＳ２１ｉＯ
０Ｉ３
０ＩＭＯＣＯｌ烧失量３ｇ１ａ
粉煤灰Ｉ５０ｌ３．０ｌ１．２０９Ｉ１３ｌ８４４２１８０６ｌ．４．１．４
２制备方案
本方案采用粉煤灰和纯碱按一定比例混合，一定温度下焙在烧，焙烧产物用１１的盐酸酸浸，滤后上清液陈化～段时间即：过
污染。达到以废治废的目的，资源得到了循环利用。
１矸石电厂粉煤灰的性质
１１样品准备．
硅浸率１豸的出＝甭葡簇曩一旗
铁、的浸出率计算方法同硅的浸出率。铝
Ｘ。ｘ％１１３０
根据浸出率确定最佳工艺条件。本试验用粉煤灰取自西山煤电集团太原选煤厂矸石电厂１３２结论．号锅炉，粉煤灰破碎至１ｉｉｎ后细碎至０２ｉｎ实验用。ｎ．ｉ备ｎ从以上的试验结果可看出，当碱灰质量比为０８焙烧时间为．，
表１试样的化学组成％
４聚硅酸铝铁的制备
根据上述试验结果，照碱灰质量比为０８焙烧时间为按．，３ｉ，０ｒｎ焙烧温度为９０℃，ｎ０进行粉煤灰的碱熔焙烧试验，所得初级产品用７Ｌ１１０ｍ：盐酸溶解，马上用７ｏ℃蒸馏水稀释至３０ｍＬ０，
采用粉煤灰制备混凝剂工艺及混凝效果研究
田卫平
摘要：阐述了采用粉煤灰制备聚硅酸铝铁混凝剂的工艺，并研究了制备的最佳工艺条件，对产品的混凝效果进行了研

粉煤灰制备聚硅酸铁铝复合混凝剂正交实验分析

第24卷第1期2009年3月安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报Journal of Anhui Univer sity of Tec hnology and ScienceVol.24.No.1Ma r.,2009收稿日期　基金项目安徽工程科技学院重点教研基金资助项目(yjy );安徽省高校青年教师科研基金资助项目(jq )作者简介唐　海(6—),男,安徽宿松人,讲师,硕士文章编号:1672-2477(2009)01-0006-04粉煤灰制备聚硅酸铁铝复合混凝剂正交实验分析唐　海,杨　芬,陈　宜(安徽工程科技学院生化工程系,安徽芜湖　241000)摘要:采用正交实验的研究方法对用粉煤灰制备聚硅酸铝铁混凝剂的工艺参数进行了优化分析.研究结果表明影响混凝效果的工艺参数主次顺序依次为酸浸时间、聚合时间、p H 值、焙烧时间,优化值酸浸时间为30min 、聚合时间为2h 、p H 值为3、焙烧时间为24h ,此时对市政合流污水的浊度去除率为98%.此外该产品和其他市售混凝剂相比具有出水浊度低,混凝沉淀快,处理成本低等特点.关　键　词:正交实验;粉煤灰;混凝剂;聚硅酸铁铝中图分类号:X 703.1 文献标识码:A粉煤灰是火力发电厂排出的固体废弃物.目前,我国堆放的粉煤灰达4亿万吨,并以每年300万吨的速度在递增,其利用率不足30%.在水和废水处理中,混凝是重要的方法之一,充分利用粉煤灰中的硅、铝、铁合成混凝剂是当前研究热点之一.例如Maohong 等[1]用硫酸浸取粉煤灰,加热到120℃,反应4h ,Fe 和Al 的转化率分别达到84.8%和55.1%,并对其反应动力学进行了分析[2].李亚强等[3,4]分别分析了用直接酸溶、添加助溶剂酸溶和碱熔焙烧后再酸溶等3种方法提取粉煤灰中金属元素的能力,利用溶出液通过慢速加碱法制取聚硫酸铁铝混凝剂,该混凝剂对乳品废水的COD cr 去除率为57.5%,SS 去除率为93.1%.许佩瑶等[5]采用粉煤灰硫铁矿渣为原料,合成聚硅酸铁铝(P SFA).张警声等[6]在粉煤灰中加入少量铝土矿渣和适量固体氯化钠,在90℃下用稀硫酸搅拌浸提3.5h ,制得的混凝剂,用于处理印染废水,COD cr 去除率达40%、色度去除率达80%以上.Heat h Lloyd 等[7]用烟道气(SO 2)和粉煤灰反应制成的混凝剂与P FS 的性能进行了比较,在相同质量浓度的条件下,其对TOC 的去除率比P FS 高10%.为了找出用粉煤灰制备聚硅酸铁铝混凝剂的最佳工艺参数,本文采用正交实验的研究方法,用碱熔焙烧后再酸溶的工艺,用浊度作为评价指标,对焙烧时间、酸浸时间、p H 值以及聚合时间4个关键参数进行了优化分析.同时对该产品和其他市售混凝剂对市政合流污水的混凝效果进行了验证和对比分析.1　材料与方法1.1　实验粉煤灰样品实验用粉煤灰取自山东枣庄发电厂,其主要化学组成如表1.表1　实验用粉煤灰原料成分(ω/%)SiO 2Fe 2O 3Al 2O 3CaO MgO TiO 2SO 3K 2O Na 2O P 2O 5烧失率51.9413.1024.063.740.930.963.001.520.320.0914.971.2　实验原理由表1看出,粉煤灰中主要成分为SiO 2、Al 2O 3以及Fe 2O 3,而Al 主要存在于莫来石(3Al 2O 32SiO 2)中,由于粉煤灰玻璃体的聚合度都很高,结构致密,表面稳定,为此采用强碱溶解打开Si -Al 键,首先将Si 溶出,生成Na 2Si O 3和Na AlO 2,而Fe 2O 3呈游离态,再用强酸浸取,硅酸钠在酸性条件下聚合,可得聚合硅酸,聚合硅酸和酸浸的Fe 、Al 混合液在特定条件下共聚即得聚硅酸铁铝.反应的方程式如下:Na 2CO 3→Na 2O +CO 2Al 2O 3+Na 2O →2Na AlO 2Si O 2+Na 2O →Na 2SiO 3:2008-10-08:2008092008l081:197.2NaAl O 2+4HCl →AlCl 3+NaCl +2H 2ONaSiO 3+2HCl →H 2Si O 3+2NaCl1.3　实验设备筛子(325目、170目、100目),马福炉(SX2-5-12型),六联电动搅拌器(JJ -4型),固体粉碎机(XA -1型),真空泵(S HZ -3型),电热鼓风干燥箱(D H G -2003A 型),数显恒温水浴锅(H H -6),p H 计(XDF -2),浊度仪(W GZ -200),瓷方舟等.1.4　混凝剂制备实验步骤将粉煤灰在干燥箱内烘干,先用粉碎机粉碎,再过325目、170目和100目筛;分别称取粉煤灰2.0g和碳酸钠3.5g3份,搅拌均匀后放入3个瓷方舟中,在马福炉(900℃)焙烧;冷却后,将产物碾碎后放入3个烧杯中,分别加入50mL 1∶1盐酸,浸泡;用真空泵抽滤,保留上清液;用NaO H 调节p H ,聚合一段时间,即得复合混凝剂聚硅酸铁铝.本实验制备的产品为浅黄色凝胶状物质.1.5　实验废水水样所用废水样由来自于安徽工程科技学院中心广场湖中地表水和生活污水配置而成市政合流污水,浊度稀释成40N TU 待用.1.6　混凝实验步骤称40g 混凝剂成品,放入100mL 容量瓶中,配置质量分数为40%的聚硅酸铁铝;废水水样200mL ,进行六联烧杯实验,快速搅拌30s ,慢速搅拌30mi n ,然后静置10mi n ,用浊度计测出上清液的浊度.2　结果与分析2.1　正交实验表本次正交实验有焙烧时间、酸浸时间、p H 值和聚合时间这4个因素,每个因素的水平分别为30min 、60mi n 和90min ,1h 、2h 和3h ,2、3和4,12h 、24h 和36h ,根据以上所选择的因素水平,确定选用L 9(34)混凝实验正交表(表2).表2　L 9(34)正交实验因素水平表因素水平焙烧时间/min酸浸时间/hp H 值聚合时间/h1301212260232439034362.2　正交实验结果分析对9组分别进行了实验,得出最小投加量、最佳投加量、出水浊度以及矾花的性状,分别记录如表3,表4是正交实验结果分析.表3　混凝实验结果序号最小投加量/mL最佳投加量/mL原水浊度/NTU出水浊度/N TU矾花描述1 1.4 1.8240 1.8大,厚实2 1.3 1.815400.8紧密,厚实3 1.2 1.56407.7细小,分散4 1.1 1.4340 2.5少,紧密5 1.2 1.5640 1.2紧密,厚实6 1.0 1.6540 3.2大却少7 1.0 2.040 3.4大,多8 1.5 1.9540 3.7大,厚实91.82.34404.2小,分散从表3可以看出,在混凝过程中,最小投加量在1.0～1.8mL ,最佳投加量在1.43～2.0mL ,在最优的号实验中,SF 形成矾花整体速度较快、矾花大而厚实、污泥的体积小从表的级差大小可见,影响混凝效果的工艺条件主次顺序依次为酸浸时间、聚合时间、值、焙烧时间各因素中较佳的水平条件分别为焙烧时间3、酸浸时间、值为3、聚合时间7第1期唐　海,等:粉煤灰制备聚硅酸铁铝复合混凝剂正交实验分析2P A .4p H .:0min 2h p H 24h.表4　混凝结果的正交实验分析序号A (焙烧时间)/minB (酸浸时间)/hC (p H 值)D(聚合时间)/hE(浊度去除率)/%130121295.5230232498330343680.7460133693.8560241297660322492790142491.5890223690.7990331289.5K 1274.2280.8278.2282K 2282.8285.7281.3281.5∑E =828.7K 3271.7262.2269.2265.2μ=92.1K 191.493.692.794K 294.395.293.893.8K 390.687.489.788.4R3.77.84.15.6同时为验证正交验证中聚硅酸铁铝最佳制备条件,进行对照实验,结果表明,最佳投药量为1.82mL ,初矾花形成时间为5min ,原水浊度在38.70N TU ,出水浊度为0.78N TU ,矾花大而密,浊度去除率为98.2%.说明该工艺流程在最佳的实验条件下制备聚硅酸铁铝有一定的可靠性和稳定性.2.3　对比实验图1　聚硅酸铁铝与硫酸铁、硫酸铁+PAM 混凝效果比较对实验制备的聚硅酸铁铝的混凝效果进行比较实验,配置浓度为40%的聚硅酸铁铝和10g/L 的聚合硫酸铁待用.用聚硅酸铁铝处理实际水样,并与单独投加Fe 2(SO 4)3及Fe 2(SO 4)3+助凝剂PAM 的混凝效果相比较,试验条件为原水水样浊度为40N TU ,水温20℃,p H 值为7,图1为在最佳投加量时,出水的浊度随时间的变化关系.图1表明,聚硅酸铁铝的混凝效果与单独投加Fe 2(SO 4)3相比,聚硅酸铁铝去浊效果好.与投加Fe 2(SO 4)3+助凝剂PAM 相比,聚硅酸铁铝去浊效果略优.因此在处理相同浊度的情况下,聚硅酸铁铝用药量最少,处理成本也最低.试验过程中还发现聚硅酸铁铝形成的絮体沉降性能好,原水处理后的剩余浊度降到3度以下时,聚硅酸铁铝的静止沉降时间仅为投加Fe 2(SO 4)3+助凝剂PAM 时的1/2,为投加Fe 2(SO 4)3时的1/3,沉降时间的减少有利于缩短水或废水在处理系统内的停留时间,从而提高系统处理能力.3　结论本研究利用粉煤灰制备复合混凝剂聚硅酸铁铝,并对其关键工艺参数进行了较为详细的分析,结论如下:以市政合流污水的浊度去除率作为评价指标,通过对正交实验结果的直观分析,由级差大小可见,影响混凝效果的工艺参数主次顺序依次为酸浸时间、聚合时间、p H 值、焙烧时间,其确定最佳实验条件分别为30mi n 、2h 、3、24h ,此时评价指标的值为98%.实验同时证实了最佳实验条件的可再现性,说明该制备工艺有一定的可靠性和稳定性.用制备的聚硅酸铁铝与市售聚合硫酸铁等进行了混凝效果对比实验,结果表明,该混凝剂具有很强的除浊能力,与市售的聚合硫酸铁相比,用量少,出水浊度低,沉降速度快,处理成本低8安　徽　工　程　科　技　学　院　学　报2009年.参考文献:[1]　Mao hong Fan ,Robe rt C Brown ,Tho ma s D Wheeloc k ,et al.P roduction of a complex coagulant f rom f ly ash[J ].Chemical Engineering Jour nal ,2005,106:2692277.[2]　Mao hong Fan ,Robe rt C Brown ,J (Ha ns )Van Leeuwen ,et al.The kinetics of producing sulf ate -ba sed complex co 2a gulant f rom f ly ash[J ].Chemical Engineering and Proce ssing ,2005,42:101921025.[3]　李亚强,胡凯,赵庆良,等.酸浸粉煤灰制备复合混凝剂及其处理生活污水的效果研究[J ].环境科学,2007,28(11):250722514.[4]　李亚强,胡凯,赵庆良,等.粉煤灰制备聚硫酸铝铁混凝剂及处理乳品废水的效果[J ].给水排水,2008,34(5):2102214.[5]　许佩瑶,丁志农.粉煤灰硫铁矿渣制备聚铁铝硅混凝剂及应用研究[J ].环境工程,2000,18(2):46249.[6]　张警声,王淑英,李成山.粉煤灰混凝剂的制备及应用试验[J ].东北电力学院学报,2000,20(1):63265.[7]　Heat h Lloyd ,Adrie nne T Cooper b ,Maohong Fan ,et al.Pilot plant eval uation of P FS f ro m coal -f ired power pla ntwa ste[J ].Che mical Engineering and Processing ,2007,46:2572261.Or thogonal exper imental optimum analysisf or preparation of complex coagulant PSFA fr om f ly a shTA N G Hai ,YAN G Fen ,C H EN Yi(Dept.of Bioch.Engn.,Anhui Unive rsity of Technology a nd Science ,Wuhu 241000,China )Abstract :Preparation for compl ex coagula nt PSFA f rom Fl y Ash was opti mi zed and analyzed by ort hogo 2nal experi ment al met hods.The resul t s showed t hat t he order of import ant of t echnological paramete rs affect ing coagulation p rocess were aci d pickli ng ti me ,pol ymerization t ime ,p H and roasting t ime ,98%of N TU removal efficiency was obtained for t he t reat ment of municipal combi ned sewer s under t he opti mal experi ment al val ues (30mi n 、2h 、3、24h ).Moreover ,it has many adva nt ages such as lower t urbi di ty of effl uent ,faster coagul ation sedi ment ation rate a nd l ess t reat ment expense s compared wi t h ot her com 2mercial coagula nt s.Key words :ort hogonal e xperiment ;fly ash ;coagulant ;PSFA9第1期唐　海,等:粉煤灰制备聚硅酸铁铝复合混凝剂正交实验分析。

粉煤灰无机絮凝剂的制备与应用研究

2、物理改性
物理改性是通过物理手段改变聚硫酸铁的物理性质，以达到改性的目的。常用的物理改性方法有：球磨改性、热处理改性、超声波改性等。其中，球磨改性是将聚硫酸铁与改性剂一起球磨，以改善其絮凝效果和稳定性。热处理改性是通过加热来改变聚硫酸铁的分子结构，以提高其稳定性和絮凝效果。超声波改性则是通过超声波震荡来改变聚硫酸铁的分子结构，以提高其稳定性和絮凝效果。
改性方法
聚硫酸铁的改性方法主要包括化学改性、物理改性和生物改性等。
1、化学改性
化学改性是通过改变聚硫酸铁的分子结构来进行改性。常用的化学改性方法有：还原改性、氧化改性、复合改性等。其中，还原改性是通过加入还原剂将聚硫酸铁中的硫酸根还原为硫原子，从而提高其稳定性。氧化改性则是通过加入氧化剂将聚硫酸铁中的铁离子氧化为高价态，以改善其絮凝效果。复合改性是将聚硫酸铁与另一种物质混合，形成复合絮凝剂，以扩大其应用范围。
展望未来，粉煤灰无机絮凝剂的研究和应用前景仍然十分广阔。随着科学技术的不断发展和进步，相信研究人员会开发出更加高效、稳定、环保的粉煤灰无机絮凝剂，为解决环境污染和资源浪费等问题提供新的思路和方法。
参考内容
引言
聚硫酸铁是一种具有广泛应用的无机絮凝剂，它在工业污水处理、城市污水处理、饮用水处理等领域发挥着重要作用。聚硫酸铁具有沉降速度快、絮凝效果好、适用范围广等优点，但同时也存在一些问题，如稳定性差、残余毒性等。为了提高聚硫酸铁的性能和扩大其应用范围，研究者们尝试对其进行改性。本次演示将详细介绍聚硫酸铁的改性方法、改性效果及其应用场景，并展望未来的发展方向和潜在应用领域。
四、粉煤灰无机絮凝剂的应用研究
粉煤灰无机絮凝剂在工业水处理领域具有广泛的应用前景。例如，在印染废水中，絮凝剂可以通过吸附、架桥和网捕作用，使染料颗粒聚集沉降，从而实现废水净化。同时，粉煤灰无机絮凝剂还可以应用于制药废水处理中，能够有效去除废水中的有害物质和有机污染物。

粉煤灰在混凝土领域中的利用

粉煤灰在混凝土领域中的利用引言混凝土是建筑行业中常用的一种材料，其主要成分是水泥、砂子、碎石和水。

随着工业发展和环保意识的提高，新型材料的利用成为了一种趋势。

粉煤灰是一种潜在的替代材料，因其资源丰富、性能优良、质轻易用等特点而备受关注。

本文将探讨粉煤灰在混凝土领域中的利用。

一、粉煤灰的种类及特点1. 粉煤灰的种类粉煤灰是在燃煤过程中产生的灰烬，根据不同的制备方式和用途，可分为硅铝型粉煤灰、硅铝钙型粉煤灰和硅铝镁型粉煤灰等。

硅铝型粉煤灰主要由硅酸盐和氧化铝组成，颗粒细小、分散性好；硅铝钙型粉煤灰富含钙元素，具有较好的活性；硅铝镁型粉煤灰富含镁元素，具有优良的耐碱性。

粉煤灰作为替代材料，其具有一系列优异的特点。

粉煤灰的颗粒细小，能够填充水泥基体中的空隙，提高混凝土的致密性和强度。

粉煤灰富含活性成分，能够与水泥中的Ca(OH)2反应生成新的胶凝物质，提高混凝土的强度和耐久性。

粉煤灰中的矿物质成分能够改善混凝土的工作性能，使其具有良好的流动性和抗渗性。

粉煤灰具有潜在的价值和广阔的应用前景。

二、粉煤灰在混凝土中的应用1. 代替水泥2. 改善工作性能粉煤灰能够提高混凝土的流动性和可塑性，改善其施工性能。

由于粉煤灰比表面积大、颗粒细小，能够填充水泥基体中的空隙，增强混凝土的内聚力和外延力，使其具有较好的流动性和抗渗性。

粉煤灰还能够改善混凝土的收缩性能，减少混凝土的收缩变形，提高其使用寿命。

3. 降低成本粉煤灰混凝土具有一系列优异的性能，其主要体现在以下几个方面：1. 强度和耐久性2. 抗裂性和收缩性粉煤灰混凝土在长期使用过程中能够保持较好的稳定性和耐久性，不易受外界环境影响。

其抗渗性和耐久性能够满足不同工程项目的需求，具有良好的适用性和可靠性。

1. 桥梁工程粉煤灰混凝土在桥梁工程中得到了广泛应用。

在南京长江大桥的建设中，采用了粉煤灰混凝土作为主要建筑材料，其抗压强度和抗裂性能达到了设计要求，大大降低了工程成本和施工难度。

用粉煤灰制备聚硅酸硫酸铝混凝剂的实验条件及其应用

０卷
第２期
湖州师范学院学报
ＪｕｎｌｏｚｏａｈｒｌｇｏｒａｆＨｕｈｕＴｅｃｅｓＣｏｌｅｅ
Ｖｏ．Ｎｏ１３０．２
２００８年４月
Ａｐ．２０ｒ，０８
我国目前积存的粉煤灰估计达１Ｏ亿吨左右，占地几千万平方米，以每年新排放１吨的量递增．并亿粉煤灰等工业固体废弃物的大量堆存，但对生态环境造成巨大的危害和严重的安全隐患，不也是对矿物资源和土地资源的一种浪费，严重制约了电厂的发展．并由于粉煤灰中铁铝氧化物的重量比很适合生产络合混
于煤泥水、生活污水、浊度地面雨水和印染废水的处理，在水资源短缺、高这淡水污染比较严重的中国，具
有显著的环境效应和经济效益．
１实验部分
１１原料．
本实验采用铜山热电厂的粉煤灰为原料，化学成分见表１其．
用粉煤灰制备聚硅酸硫酸铝混凝剂的实验条件及其应用
王趁义
（州师范学院生命科学学院，江湖州３３０）湖浙１００摘要：工业废渣粉煤灰为主要原料，以少量试剂，成了用量少、产成本低、毒、能高的无机高分子混以辅合生无性
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第２期
王趁义：粉煤灰制备聚硅酸硫酸铝混凝剂的实验条件及其应用用

粉煤灰制备无机高分子絮凝剂聚合硅酸铝铁

粉煤灰经焙烧活化，酸浸取粉煤灰所得的Ａｌ、
Ｆｅ混合液用一定浓度的ＮａＯＨ聚合可得聚合铝铁；强碱浸出的硅酸钠在酸性条件下聚合，得聚合硅可酸。聚合硅酸和聚合铝铁在特定的条件下按一定摩尔比共聚即得聚硅酸铝铁。制备工艺流程见图ｌ。
易被酸溶解，式（．）见１２。再用强碱浸取，ｉ溶出，Ｓ可见式（．）溶解方程式如下：１３。
Ａｌ０３６Ｃｌ２ｌ３３２２＋Ｈ一ＡＣｌ＋ＨＯＦｅ０３＋６Ｃｌ２Ｃｌ－－Ｈ２２－Ｈ－一Ｆｅ３＋３０Ｓｉ２２ａＨ — ＮａＳｉ（Ｈ）０＋ＮＯ２Ｏ２０２（）１（）２（）３
粉煤灰中ＳＯ。ＡＩｉ和。Ｏ主要存在于非品质的莫来石（ＡＩ３ｚＯ・２ｉ）中，来石在形成过程中被ＳＯｚ之莫玻璃体所包裹。于粉煤灰玻璃体的聚合度很高，由并且结构致密，面稳定，以粉煤灰中的ｓ和ＡＩ表所ｉ很难被提取。此，次实验采用高温焙烧和强酸溶液为本以打开ｓ — Ａｌ键，先将Ａｌ出，式（．）ＦｅＯｉ首溶见１１。。
１２聚合．
聚合硅酸和铝铁在特定条件下按一定摩尔比共聚即得聚合硅酸铝铁，式（）见４。

粉煤灰制取絮凝剂的研究

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Ｖｏ．５。．１２Ｎｏ６
２００７年６月
中国资源综合利用ＣｉａＲｓｕｃｓＣｍｐｅｅｓｖｔｉｔｎｈｎｅｏｒｅｏｒｈｎｉｅＵｉｚｉｌａｏ
● 工艺研究
粉煤灰制取絮凝剂的研究
％
Ａ，ｌ与碱等焙烧，高Ａ，Ｆ，Ｏ提ｌ、ｅＯ的活性，用盐Ｏ再酸酸浸，次可制成液态铝铁复合混凝剂，的水解一它产物比单纯的聚合铝、聚合铁的水解产物价位高，具
ＳＯＡＩ３ｅ０３ｉＣａＭｇＫ０Ｎａ０烧失量ｉ２２Ｆ２ＴＯ２０ＯＯ２２
ｍｅｓｒｄｉｕｂｄｔｅｖｉｇａｅＡｔｅｅｐｒｎ．ｔ８０℃ ｐｌｅｉｅｙａｈｔｏａｅｓｐｌａｕｎｍａｕｅｔｔｉｉｒｍｏｅｎｒｔ．ｆｅｔｘｉｔａ０ｓｒｙｒｈｅｍｅｕｖｒｄｆｏｋｇｔｒｏｙｌｍｉｕｚｌｓｈ
１试验用材料及仪器
尘，染空气，排入水系会造成河流淤塞，中的污而其
试验用材料：工业纯碱、析纯盐酸、分氨水、煤粉
铝矾土。有毒物质还会对环境造成危害。因此，粉煤灰再资源灰、试验用主要仪器：２０型分光光度计、力搅拌７２磁化已成为我国亟待解决的重大问题。２从０世纪就有ｐ９快Ｏ电人开始研究粉煤灰的再资源化问题，现已有了很大器、Ｈ一Ｖ型酸度计、速ＣＤ测定仪、子天平

粉煤灰制备聚硅硫酸铝及絮凝性能研究

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第ｌ９卷第１期２００７年３月
湖南文理学院学报（然科学版）自
ＪｕｎｌｆｎｎＵｎｖｒｉｔａｄＳｉｃ（ｔｒｌｃｎｅｄｔｎｏｒａａｉｅｓｙｏＡｒｎｃｅｅＮａｕａｉｃｉｏ）ｏＨｕｔｆｓｎＳｅＥｉ
煤灰硅酸盐密实砌块、粉煤灰地面砖、粉煤灰免烧砖、粉煤灰混凝土、粉煤灰筑路、粉煤灰充填等【，４Ｊ
其余大部分堆积废弃．粉煤灰的综合利用是当今环
境科学的重要研究课题．用粉煤灰为原料生产无机
高分子絮凝剂聚合氯化铝已有报道，但粉煤灰中的
ＶｌＩ１０．９１．１
Ｍａ．０ｒ２０’
文章编号：１７－６４（０７１０７２６２１６２０） —０５一Ｏ０
粉煤灰制备聚硅硫酸铝及絮凝性能研究
何旭元，陈远道，胡霞（湖南文理学院化学化工系，湖南常德，１００）４５０
摘要：以粉煤灰为主要原料制备了具有不同铝硅摩尔比
组成为：ＳＯ４．％，２２．％，其它药品如未说ｉ２７２Ａ１Ｏ３８１明均为分析纯化学试剂．用ＷＧ一０型浊度仪测Ｚ８０定混凝前后废水的浊度．
的聚硅硫酸铝（ＡＳ）ＰＳ混凝剂，研究表明制备ＰＳ的最佳ＡＳ
２结果与讨论
２１产品理化性质及稳定性．按照实验部分描述的方法，制备了硅铝摩尔比

粉煤灰混凝剂的制备及应用试验_张警声

东北电力学院学报第20卷第1期　Journal Of Northeast China Vol .20,No .12000年3月Institute Of Electric Power EngineeringMar .,2000收稿日期:1999-12-05作者简介:张警声(1942-),男,江苏省盐城市人,东北电力学院应化系副教授,主要研究方面:电厂化学文章编号:1005-2992(2000)01-0063-03粉煤灰混凝剂的制备及应用试验张警声1,王淑英1,李成山2(1.东北电力学院应用化学系,吉林吉林　132012;2.大庆油田锅炉检验所,黑龙江大庆　163453)摘要:在粉煤灰中加入少量铝土矿渣和适量固体氯化钠,在90℃下用稀硫酸搅拌浸提3.5h ,制得的混凝剂,用于处理印染废水,COD 去除率达40%、色度去除率达80%以上。

并具有混凝沉淀快,污泥含水率低,处理成本低等优点。

关键词:粉煤灰;铝土;混凝剂;印染废水中图分类号:X703 文献标识码:A粉煤灰是燃煤电厂锅炉排出的固体废物,具有一定的吸附性能,可用作废水处理的材料。

本文介绍在粉煤灰中加入少量的铝土矿矿渣(经筛选、水洗、烘干和磨细制成粉状)和适量的助溶剂氯化钠,在90℃温度下用稀硫酸浸提制取的粉煤灰混凝剂,用于处理印染废水,COD 的去除率达40%、色度去除率达80%以上。

其效果优越于目前应用较广泛的聚合氯化铝(PAC ),并具有沉淀体积小,污泥含水率低,处理废水费用低等优点。

1　粉煤灰混凝剂的制备1.1　主要原料的化学组成粉煤灰的化学组成,通常以各种氧化物的质量分数表示。

粉煤灰中除SiO 2外,Al 2O 3的质量分数最高,且以复杂的复盐(Al 2O 3·SiO 2或3Al 2O 3·SiO 2)形式存在,酸溶性较差,须加入溶剂打开Al -Si 键[1]。

粉煤灰中铁的氧化物较易溶于酸,但质量分数相对较低。

表1　粉煤灰与铝土矿渣主要化学组成化学组成%Al 2O 3Fe 2O 3Si O 2Ca O MgO 粉煤灰25.875.8054.801.301.26铝土矿渣46.8016.6115.323.01-铝土组成中含有氧化铝的水合物、氧化铁、高岭土、石英或无定形的氧化硅和其它化合物。

粉煤灰制备无机高分子絮凝剂处理生活污水讲义

实验粉煤灰制备无机高分子絮凝剂处理生活污水一、实验目的1. 了解生活污水处理过程，掌握水分析基本过程和原理，熟练掌握水分析技术操作。

2. 掌握利用固体废弃物粉煤灰制备无机高分子絮凝剂的制备原理，以及絮凝剂的制备技术。

二、主题内容与适用范围利用固体废弃物粉煤灰用一步酸溶法制备无机高分子絮凝剂，并用于城市生活污水的处理效果实验。

三、实验原理以粉煤灰为原料，提取其中铁、铝、硅等有效成分制备絮凝剂——聚硅酸铝铁，并且获得具有良好吸附性能的改性粉煤灰，把这两者用于生活污水的处理。

Al 2O 3·2SiO 2 −−−→−-℃900800 Al 2O 3 +2SiO 2 Al 2O 3·2SiO 2+3Na 2CO 3−−→−加热2Na 2SiO 3+2NaAlO 3+3CO 2H 2SiO 42-5SiO 4+H 4SiO 4H 3SiO 4-+++HOSiSiSiHOOHOHOHOHOH -SiOHOHOOH -四、实验试剂及设备 1.试剂（1）混酸（1+1）（15%HCl+25%H 2SO 4）；（2）碳酸钠（固体）；（3）盐酸溶液（1+1）；（4）氢氧化钠溶液（20%）；（5）邻菲啰啉；（6）硫酸亚铁铵；（7) 磷酸（浓酸）；（8）二苯胺磺酸钠溶液（0.5%）；（9）重铬酸钾标准溶液C （1/6K 2Cr 2O 7）=0.03581mol/L ；（10）试亚铁灵。

2.设备（1）电子天平；（2）电炉；（3）水浴锅；（4）搅拌器；（5）722分光光度计；（6）电炉；（7）铁架台；（8）滴定管；（9）锥形瓶；（10）试剂瓶；（11）滴瓶；（12）烧杯。

五、实验步骤（1）酸浸称取10g粉煤灰，加入70mL混酸，在50℃以下，酸浸1.5小时，然后尽快抽滤，滤液即为絮凝剂初产品，滤渣即为具有良好物理吸附效果的改性粉煤灰Ⅲ。

（2）絮凝剂的制备将制得的滤液在60℃~80℃温度范围内加热熟化20分钟，以使硅酸成分可以更好地凝聚；然后停止加热，不断加入无水碳酸钠固体粉末并充分搅拌，调节PH值，使PH=2.0~3.0；之后加入适量20%的NaOH溶液使产品呈红褐色絮状凝胶状态，即得到聚硅酸铝铁絮凝剂，静置冷却密封保存。

从粉煤灰中制备聚硅酸铝铁絮凝剂及应用研究

摘
要：以粉煤灰、废钢渣为原料制备了高效絮凝剂—— 聚硅酸铝铁，确定了制备ＰＣ的最佳反应条Ａ
件，并对其进行了处理废水实验。结果表明，由粉煤灰为原料制得的产品聚硅酸铝铁（ＡＳ比聚合硫酸ＰＦｉ）
铁（Ｆ）ＰＳ处理废水效果更佳。关键词：粉煤灰；废钢渣；聚硅酸铝铁；絮凝剂；废水处理
２ＣｉｏｈＡｖｌｄｅｎｌｙｅｅｚｉｓｔｅＢｉｇ００９Ｃｉ；．ｈａｒｄｌｅＴｃｏｇＧｎ￣ｉｔｎＩｔｔ，ｅｉ０８，ｈａｎＮｔａｃｈｏａｏｎｉｕｊ１ｎｎ
３．ｅａｔｎｎｉｎｎａｎｉｅｒｎＢａｃｄｌ￣ｏｒｈＵｎｖｒｉｈｎＴｉｕｎ０００８Ｃｈｎ；ＤｐｒｍｅｔＥｖｒｍｅｔｌＥｇｎｅｉｇ。ｒｎｈＣｅｆｏｏｆＮｏｔｉｅｓｙｏＣｉａ。ａｙａ３０，ｉａｔｆ
维普资讯
化学工程师ｈｍｃＣｅｉＥｌｎｌａｌｉｇ
２０ｏ６年１月
文章编号：０ —１４２０）１ＯＯ一３１２１（６０一Ｏ９ｏ０２０
从粉煤灰中制备聚硅酸铝铁絮凝剂及应用研究
ＪＧＨｎ～ｘ ‘Ｌｉ —ｌｇ，Ｎａｕｎ，ＨＯＪ —ａ，Ｅｎ —ｊｄＩｏｇｉ，ＩａｉＷＡＧＹ —ｋｅ２ＺＡｉｒＰＩｇｕＮａＱｏｎｎＷａ
（．ｅａｔｅｔｆｈｍｓｙＥｇｅｒｇｏｈＵｉｅｉｆｈａＴｉｕｎ００５，ｈｎ；１Ｄｐｒｎｏｅｉｒｎｉｅｎ，Ｎａｎｖｒｔｏｉ，ａｙａ３０１ＣｉａｍＣｔｎｉｓｙＣｎ

粉煤灰制备无机絮凝剂预处理过程马弗炉性能探究

灰的回收利用和变废为宝。
公司综合实力，在激烈的市场竞争中持续发展。
（三）向新能源发动机进行转型。新世纪以来人类的生
辆的小型化、轻量化和降低成本有巨大的作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
三、结语
活更加追求 “ 绿色，节约” 。由于不可再生资源的有限，汽车发动机也应该向着节能、环保的方向快速转变，发明使用绿色发动机将成为大众的首选，它是实现人与自然和谐发展、
率的目的。＿４增压新技术可以采用机械增压、涡轮式等等，加
大发动机内部气体压力，使得燃料能够更加充分燃料，释放热量来转化成动能，减少发动机的热损失，提高热效率。采用发动机增压技术可以降低发动机的整体尺寸，这对发动机及车
［３］吴明．新型涡轮增压直喷汽油机［Ｊ］．汽车维修，人民交通出版社，２０１０，９
比如生物燃料、太阳能、风能、地热能、氢能等等，这些能源能够有效替代不可再生资源，其废气排放量比较低，符合节能环保的要求。生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥
资企业建立合作交流平台，学习先进技术来提高本公司综合实力，提高竞争力；采用增压新技术来提高发动机功率，促进
２１０Ｖ。在这一过程中，马弗炉的降温速率为１．２８ｏＣ／ｍｉｎ，使得晶体有充足的时间进行晶型转换，为后续研究的顺利开展提供了可靠保障。
【关键词】粉煤灰；马弗炉；降温速率

粉煤灰改性制聚硅酸铝铁复合絮凝剂的工业化试生产

胡军周，高红莉，张硌，李洪涛，郭雷
４５００５２）（河南省科学院地理研究所，河南郑州
摘要：论述了以粉煤灰为主要原料，采用 “ 煅烧＋聚合 ”二步法工艺，生产聚硅酸铝铁复合絮凝剂的研发过程；工业化试生产表明，该工艺不但生产成本低，并可以实现粉煤灰的无
次复配、聚合、调配）两个工段。粉煤灰改性聚
硅酸铝铁复合絮凝剂生产工艺流程如图１所示。
ＱＴ４．１５
隧道窑３４ｍＸ３．０ｍＸ２．２ｎｌ
粉碎机４Ｒ２７１６
生产所用原材料见表１。主要生产设施见表２。
２生产工艺流程
雷蒙磨
搪瓷
６７８９
反应釜加料泵送料泵储存罐
河南焦作河南漯河
５氯惝
６氢氧化钠
裟
２９０５％％
９９％
河献州
河南开封
的应用已成为环保研究领域的热点之一［９－１２］。笔者所在项目组研制开发的粉煤灰改性聚硅酸铝铁复合絮凝剂［１３－１４］采用创新的 “ 二步法 ”工艺进行工业化生产，最大限度地对粉煤灰进行综合利用，所得产品不仅使用效果好ｕ引，而且成本低，
煤炭加工与综合利用
Ｎｏ．９，２０１７
ＣＯＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ＆ＣＯＭＰＲＥＨＥＮＳＩＶＥＵＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ７９

利用粉煤灰制造聚合硅酸铝铁毕业论文

目录摘要 (2)关键词 (2)1 引言 (2)2 实验部分 (5)2.1 实验原理 (5)2.1.1 硅、铝及铁的溶解 (5)2.1.2 聚合 (5)2.1.3 制备工艺流程 (5)2.2 实验原料及仪器设备 (6)2.2.1 实验原料成分分析 (6)2.2.2 试剂及仪器 (6)2.3 实验步骤 (7)2.3.1 焙烧 (7)2.3.2 酸浸 (7)2.3.3 固液分离 (7)2.3.4 Al、Fe浸出率的测定 (7)2.3.4.1 溶液的配制 (7)2.3.4.2 实验步骤 (8)2.3.4.3 计算公式 (8)2.3.5 碱溶 (8)2.3.6 制备聚合硅酸溶液 (9)2.3.7 聚合 (9)2.3.8 SiO2 溶出率的测定 (9)2.3.8.1 主要试剂 (9)2.3.8.2 实验步骤 (9)3 实验结果与讨论 (10)3.1 实验结果与讨论 (10)3.1.1 铁、铝浸出率的测定 (10)3.1.2 碱溶反应中碱浓度对硅溶出率的影响 (10)3.2 结论 (11)成果声明 (12)致谢 (12)参考文献 (13)利用粉煤灰制备聚合硅酸铝铁李超（贵州民族学院化学与环境科学学院，贵阳花溪 550025）摘要：本论文以粉煤灰为主要原料，通过焙烧、酸浸、碱溶、聚合等步骤制备了一种无机高分子絮凝剂——聚合硅酸铝铁（PSAFC）。

研究了碱浓度对Si溶出率的影响。

结果表明：当碱溶温度为常温，NaOH 的浓度为50%，碱溶时间为60 min时，Si的溶出率可达到88.64%。

关键词：粉煤灰浸出率酸浸工艺聚硅酸铝铁絮凝剂Preparation of polymeric-ferric-aluminum silicate From fly ashLi Chao(College of Chemistry and Environmental Science, Guizhou University for Nationalities, HuaxiGuiyang 550025, China)Abstract：An inorganic macromolecule flocculant（PSAFC）was synthesized through calcinations ,acid leaching ,alkali dissolution and polymerization with fly ash as the major raw material .The results show that the dissolution rate of Si is 88.64 % under the conditions of normal temperature and pressure , sodium hydroxide concentration is 50% and dissolving time is 1h.Key words：fly ash leaching yield technology of acid pickling polymeric-ferric- aluminum-silicate flocculants1 引言目前，全世界各国都面临着如何处理人口、资源、环境之间的可持续发展问题，只有妥善解决好人口增长、废物污染和资源浪费的问题，协调好人口、资源与环境的关系，才能保证社会的可持续发展。

粉煤灰制备聚硅酸铝铁及其应用研究

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粉煤灰制备聚硅酸铝铁及其应用研究
作者：张燕华葛建新
来源：《科技视界》2012年第11期
【摘要】研究了以粉煤灰为原料制备高效聚硅酸铝铁(PSAF)絮凝剂的方法，通过正交实验法确定了制备PSAF的最佳条件；同时研究了该絮凝剂在工业废水处理中的应用，并与PAC、PFS处理相同印染废水的效果进行对比。

结果表明，制备PSAF的最佳条件为盐酸浓度30%、焙烧时间60min、pH值为1、熟化时间24h；PSAF处理某印染厂印染废水的COD去除率可达到83.8%，浊度去除率可达到95.2%，脱色率可达到达95.9%，其综合效果明显优于PAC和PFS。

【关键词】粉煤灰；聚硅酸铝铁；絮凝剂；印染废水；正交实验。

粉煤灰絮凝剂聚硅酸铝铁的制备工艺研究的开题报告

粉煤灰絮凝剂聚硅酸铝铁的制备工艺研究的开题报
告
一、研究背景及目的
粉煤灰是工业生产过程中排放的一种尾矿，其含有大量的SiO₂、Al₂
O₃、Fe₂O₃、CaO等物质，可以作为资源的利用。

经过研究发现，将粉煤灰用作絮凝剂可以在水处理过程中起到优良的脱色、脱臭、除铁、除锰
等作用。

而聚合硅酸铝铁则具有较高的絮凝性能和稳定性，可以在建筑、水处理、环保等多个领域中得到应用。

因此，本研究旨在研究粉煤灰制
备聚硅酸铝铁的工艺，为粉煤灰资源化利用提供技术支持。

二、研究内容及方法
1.研究内容
1）研究粉煤灰与其他添加剂的配比关系；
2）研究粉煤灰聚合硅酸铝铁的制备工艺；
3）探究聚硅酸铝铁的物化性质及性能。

2.研究方法
1）采用实验室控制实验的方法，探究粉煤灰与其他添加剂的最佳配比；
2）采用羟基聚合法制备聚硅酸铝铁；
3）对聚硅酸铝铁进行物理性能测试、结构表征和絮凝性能测试。

三、预期结果及意义
预期结果：
1）得到一种粉煤灰聚合硅酸铝铁的制备工艺；
2）深入探究粉煤灰聚合硅酸铝铁的物化性质和性能。

意义：
1）为粉煤灰资源化利用提供技术支持；
2）提高聚硅酸铝铁的品质与性能，满足不同领域的使用需求；3）为资源循环利用与环保做出贡献。