由粉煤灰制备复合混凝剂的研究
采用粉煤灰制备混凝剂工艺及混凝效果研究
成分 Ｉ Ｓ ２ １ ｉ Ｏ
０ Ｉ ３
０ Ｉ Ｍ Ｏ ＣＯ ｌ烧失量 ３ ｇ １ ａ
粉煤灰 Ｉ ５ ０ ｌ ３ ．０ ｌ １ ．２ ０９ Ｉ １３ ｌ ８４ ４２ １８ ０６ ｌ ．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 １ １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
１ １ 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％ １ １ ３ ０
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 １ ３ ２ 结 论 ． 号锅炉 ， 粉煤灰破碎 至 １ｉｉ ｎ后细碎 至 ０ ２ｉ ｎ 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 ０ ８ 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 ０ ８ 焙 烧 时 间 为 按 ．， ３ ｉ， ０ｒ ｎ 焙烧温度为 ９ ０℃， ｎ ０ 进行 粉煤灰 的碱熔焙烧试 验 ， 所得初 级产品用 ７ Ｌ１１ ０ｍ ： 盐酸溶解 ， 马上用 ７ ｏ℃蒸馏水稀释至 ３０ｍＬ ０ ，
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。
利用粉煤灰制取铝铁共聚复合型凝聚剂可行性研究
利用粉煤灰制取铝铁共聚复合型凝聚剂的可行性研究摘要：本文提供了利用粉煤灰制取“铝铁共聚复合型凝聚剂”的工艺，通过用粉煤灰造粒、焙烧、酸浸等过程，从中提取al2o3和fe2o3有效成分进行反应合成。
其复合型凝聚剂化学性质稳定、无毒、无味，适用于不同水质的原水净化和污水处理。
对处理水的温度、浊度、ph变化适应性强，水处理成本低，在生产过程中无污染，适合于大规模生产。
关键词：粉煤灰；焙烧；制取；铝铁共聚；凝聚剂；研究中图分类号：tf645 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2012）09-0-01在电力行业的火力发电企业的生产工程中，产生大量的粉煤灰（灰渣）废弃物。
近几年来，大多用于修路铺垫基础、混凝土拌合、制作陶粒砖等建筑材料。
虽然其用量大，但经济价值并不高，诣在消化为主。
本研究是从粉煤灰中提取有价值的成份，制取铝铁共聚复合型凝聚剂。
虽然用粉煤灰数量不多，但其产品的经济价值较高。
况且多数火力发电厂在原水净化预处理和污水处理过程中都需要用大量的凝聚剂。
所以，从粉煤灰中提取有效成分合成凝聚剂产品，可谓是一项既有利于企业又有利于社会的良性循环生产方式。
一、概述利用粉煤灰或灰渣制取铝铁共聚复合型凝聚剂，主要是从粉煤灰中提取al2o3和fe2o3有效成分的过程。
由于煤碳种类和煤碳产地不同，其粉煤灰中al2o3和fe2o3含量各有差异。
经用龙江地区粉煤灰试验，其有效成分含量见表1。
表1由于煤粉在炉膛内燃烧高温下形成“玻璃态”，其al2o3和fe2o3有效成分溶出的活性很低。
因此，本工艺采用石灰或电石泥与粉煤灰拌合，制成球状颗粒进行烧结，用盐酸浸出等。
一次性提取有效成分，再加入调节剂进行分步聚合，即形成铝铁共聚复合型凝聚剂。
二、工艺流程三、制取方法1.将石灰或电石泥加水搅拌成灰浆，把粉煤灰（干态）装入滚筒造粒设备中，然后喷入搅拌好的石灰或电石泥灰浆造粒。
实验表明：粉煤灰（灰渣）和石灰（电石泥）拌合比例为1 ： 0.35～0.45；颗粒￠8～12mm最佳。
利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究
开放性实验报告题目：利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究学院名称：材料科学与工程学院指导教师：学生：二〇年十二月利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究XXXXXXX摘要：研究了以粉煤灰为原料制备絮凝剂的方法及条件,先将粉煤灰加入碳酸钠等物质焙烧改性后采用酸浸。
确定反应较为满意的工艺条件为添加剂/粉煤灰为5：6（碳酸钠/粉煤灰为1：4）在温度550℃下焙烧2.5h；酸浸工艺为温度90℃,反应时间2h,硫酸浓度2mol/L；在此工艺下浸出率较高。
关键词：粉煤灰碱融/酸浸絮凝剂1 前言粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。
我国有丰富的煤炭资源，近代电力工业的发展也仍然以燃煤火力发电为主。
由于燃煤机组的不断增加，电厂规模的不断扩大，导致了粉煤灰排放量的急剧增长。
因此如何更充分的开发利用粉煤灰，提高其利用价值，特别是在污水处理中的应用是当前技术研究领域的热门话题。
一方面絮凝剂是我国污水处理过程中必需的化学试剂，在废水处理中具有很重要的作用；另一方面粉煤灰有效的化学组成，为其在污水处理中的应用奠定了基础，也使得利用它来制备絮凝剂变为可能。
因此本文以粉煤灰为原料采取碱融和酸融相结合的方法提取粉煤灰中的铁和铝制备聚合硫酸铁絮凝剂，并探究其最佳的工艺条件。
2实验部分2.1原料及化学组成2．2实验仪器及药品实验仪器：电子天平、分光光度计、马弗炉、坩埚、烧杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、滴定管、过滤漏斗、滤纸、pH试纸。
实验药品：氯化钠、氧化钙、碳酸钠、盐酸（浓）、硫酸（1.84g/ml）、硫酸亚铁。
1、0.0495mol/LEDTA（乙二胺四乙酸钠）：8.4g加热溶于蒸馏水中500ml2、0.0986mol/L抗坏血酸：8g抗坏血酸加水溶解于500ml容量瓶。
3、0.100mol/L锌标准液：用4mol/l盐酸处理锌粒，取出用水冲洗，滤纸吸干，无水乙酸再次冲洗晾干称3.26g于小烧杯加盐酸溶解定容至500ml。
4、0.2%二甲酚橙指示剂：取0.1g二甲酚橙加入50ml蒸馏水。
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。
粉煤灰改性制聚硅酸铝铁复合絮凝剂的工业化试生产
４ ５ ０ ０ ５ ２ ） （ 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。
Ｑ Ｔ ４ ． １ ５
隧道窑 ３ ４ ｍＸ ３ ． ０ ｍＸ ２ ． ２ ｎ ｌ
粉碎机 ４ Ｒ ２ ７ １ ６
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
６ ７ ８ ９
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
２ ９ ０ ５ ％ ％
９ ９ ％
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 － １ ２ ］ 。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 ［ １ ３ － １ ４ ］ 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， ２ ０１ ７
Ｃ Ｏ Ａ Ｌ Ｐ Ｒ Ｏ Ｃ Ｅ Ｓ Ｓ Ｉ Ｎ Ｇ＆Ｃ Ｏ ＭＰ Ｒ Ｅ Ｈ Ｅ Ｎ Ｓ Ｉ Ｖ Ｅ Ｕ Ｔ Ｉ Ｌ Ｉ Ｚ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ７９
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。
利用粉煤灰和赤泥制备新型无机复合混凝剂的研究
表 １ 原 料 化 学组 成 ％
型混 凝 剂 。
１ ． 制备 工 艺流程 ２
制 备复合 混凝 剂 的工 艺流 程见 图 １ 。 本 试验 制备 的复合 混 凝剂 产 品呈 红褐 色粘 稠状 液体 ，密度为 ｌ ｃ 左右 ，１ ３Ｆ ０ 占 ｌ％左右 ， ＿ｇ ｍ ２／ Ａ２ ＋ ￣ ３ ０ ０ ｐ Ｈ值为 ４左 右 ， 经过低 温干燥 ， 可得淡 黄色固体产 品 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｎ ｖ ｌ ｉｏｇ ｎｃ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ａ ｕａ ｔｆｏ ｃ ａ ｓ ｎ ｅ ｄ ｗ ｓ ｍａ ｅＡ ｄ ｔｅ ｉｆ ｅ ｃ ｆ ｓｒ ｃ ： ｏ ｅ ｎ ｒａ ｉ ｏ ｏ ｉ ｏ ｇ ｌｎ ｒｍ ｏ ｌａ ｈ ａ ｄ ｒ ｄ ｍｕ ａ ｄ ． ｎ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｅ ｌ
ａ ｅ ｏ ｒｍｏ ｅ ｔｒ ｉｉ ， ｈ ｓ ｈ ｔ ， Ｄ ｎ ｏ ｏ ｅ ｉｕ ｌａ ｕ ｎ ｍ ｒ ｏ． ｒａ ｔ ｅ ｖ ｕｂ ｄｔ ｐ ｏ ｐ ａｅ ＣＯ ａ ｄ ｆｒ ｌｗ ｒ ｓｄ ａ ｎ ｍｉｕ ｗｅｅ ｇ ｔ ｙ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｓ ；ｅ ｄ； ｏ ｏ ｉ ｏ ｇ ｌ ｎ ；ｅ ｉ ｕ ｕ ｎ ｍ ｙ ｒ ｓ ｃ ａ ａ ｈ ｒ ｄ ｍｕ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ａ ａ ｍｉ ｕ ｌ ｔ ｕ ｄ ｌ ｌ
赤 泥 １ ． ３ ８ ７ ３ ．３ １ ３ ０ ２ １ ２ ４３ １ ． ２６ １ ． １ ． ５ ． ． ． ． ８ １０ ４ ６ ３ ９ ７ ０ ２４ ５
２ 应 用范 围及ห้องสมุดไป่ตู้残余 铝 的测试
利用粉煤灰和赤泥制备复合混凝剂的试验研究
随着工业 规模 不断扩 大 ，工业废 物造 成的环 境 问题 日益严重 。如何 控制 处理 工业废 物并将 其 资源 化再利用 ， 已成为环保领域 重要 的课 题 。本试 验 以粉 粉 煤灰 煤灰 和赤泥 两种工 业 固体废物 为原料 ，通 过酸 浸反 应提 取其 中的铁 和铝 ，再 使酸 浸液 在一定 条件 下 聚
（ 子科 技 大 学 中 山学 院 化 学 与生 物 系 ， 东 中 山 ５ ８０ ） 电 广 ２４ ０
摘 要 ： 究 了用粉 煤 灰 和 赤 泥 为原 料 制 备 复合 混 凝 剂 的最 佳 工 艺条 件 。 对 生 活 污 水 和 造 纸废 水 的 混凝 研 处 理 结 果表 明 ， 混 凝 荆 具 有较 好 的混 凝 效 果 。 该 关 键词 ： 煤 灰 ； 泥 ； 浸 ； 合 ； 合 混 凝 剂 粉 赤 酸 聚 复 中图分 类 号 ： ７ ５ Ａ ０ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ８ ９ ０ （０ ９ ｌ － ０ ８ ０ １０ — ５０ ２ ０ ）１ １－ ３ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｔ ｒ ｐ ｒ ｏ ｏ ｉ ｏ ｇ ｌｎ ａ ｄ Ｆ ｔ ｌ — ｓ ｎ ｄ 。 ｄ ｉ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｒ ｃ ｓ ｏ ｄ ｔ ｎ ｏ ｐ ｅ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ａ ｕ ａ ｔ ｎ ｍｅ Ｃ ｗｉ Ｆ ｙ‘ ｈ ａ ｄ Ｒｅ — ｉ ｅ ｈ ａ ｍｕ ｓ ｓｕ ｉ ｄ ｈ ｓｓｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ Ｃ ｄ ｅ ｏ ｄ ｆ ｃ ｕ ａ ｉ ｇ ｅｆ ｃ ｎ ｓ ｎ ｔ ｒ ｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｔ ｒ ｎ ｐ ｐ ｒ ｋ ｎ ｔ ｄ ｅ ． ｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ａｅｔ ａ ｏ ｓｇ ｏ ｏ ｃ ｌ ｔ ｆ ｔ ａ ｉ ｙ ｓ ｗａ ｅ ａ ｄ ｗ ｓｅｗａｅ ａ ｅ ｍａ ｉ ｇ Ｔ ｅ Ｆ ｌ ｎ ｅ ｏ ａ ｉ ｉｄ ｓ ｙ ｎ ｕｔ ． ｒ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ａ ｈ； ｅ － ｄ； ｃ ｄ ｐ ｃ ｌ ｇ； ｏｙ ｒ ａ ｉｎ； ｏ ｏ ｉ ｏ ｇ ｌｎ ｙ ｒ ｓ ｆ － ｓ ｒ ｄ ｍｕ ａ ｉ ｉｋ ｉ ｌ ｎ ｐ ｌ ｍｅ ｉ ｔ ｚ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ａ ａ ｔ ｅ ｕ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铝 的浸 ｝ ｎ 率
’
表 ２ ＨＣＩ 浓度 与铝 的浸 出率 关 系
垄
４ ５ ５ ４ ４ ０ ． ０ ９
ｌ试 验 原 材 料
试 验 所 用 粉 煤 灰 由枣 庄 电 厂 ， 其化学组成见表 １ 。 表 １ 粉 煤 灰 的 化 学 组成 些 兰 型 堕 ！ 垦
５ ０ ． ０ ０
４０． ０ ０
３ 实 验 结 果 及 分 析
３ ． １０． ０ ０
跟 １ Ｏ
．
取 一定 量 的枣 庄粉 煤 灰 于马弗 炉 中分 别 在 ５ ０ ０ ％、 ６ ０ ０ ％、 ７ ０ ０ ℃、 ８ ０ ０ ％温 度下 ， 焙烧 ２ ｈ ， 然后在 ７ ０ ％下 ， 用 ２ ５ ％ＨＣ １ 酸 浸 ２ ｈ ， 固液 比 １： ８ ， 搅拌速度为 １ ０ ０ ｄ ｍ ｉ ｎ ， 试验结果如 图 ２所示 。
由粉 煤 灰 制备 复合 混 凝 剂 的研 究
朱 芳 芳
（ 安徽净宇环保科技有 限公 司 安徽合肥 ２ ３ ０ ０ ０ １ ） 图 ２表 明 ， 当温度 为 ６ ０ ０ ％， 时 间为 ２ ｈ 时， 粉煤灰 中的铝 、 硅 有较高的浸取率 。故最佳焙烧温度应为 ６ ０ ０ ％。 ３ ． ２酸 浸 时 ＨＣ Ｉ 浓 度 的 确 定 取 最佳焙烧温度 （ ６ ０ ０ ％） 下焙烧好 的枣庄粉煤灰 ， 在 ７ ０ ￣ Ｃ 下， 分别用 ２ ５ ％和 ２ ０ ％的 ＨＣ １ 酸浸 ２ ｈ ，固液 比 １： ８ ，搅 拌速 度为 １ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 试验结果如表 ２所示 。 粉煤灰是燃 煤电厂排 出的固体废弃物 ， 我 国火 电厂粉煤灰 的 化学组成与粘土矿相似 ， 可用 于制取无机混凝剂 。
！！
曼 ！ 塑 签 曼
５ １ ． ９ ４ ｌ ３ ． １ ０ ２ ４ ． ０ ６ ３ ． ７ ４ ０ ． ９ ３ Ｏ ． ９ ６ ３ ． ０ ０ １ ５ ２ Ｏ ． ３ ２ Ｏ ０ ９ １ ４ ９ ７
２制 备 工 艺 流 程
制备工艺采用配 浸 ， 用粉煤灰制备 聚硅酸铝混凝剂 的工艺流
含量
表 ２ 表 明， 铝 的缦 出 率 随 酸 的浓 度 升 高而 增 大 ， 但是 ， 由于 盐
酸 易挥 发 ， 且酸浸时反应放热 ， 因此 盐 酸 浓 度 不 能 太 高 ， 选２ ５ ％的 ＨＣ ｌ 较为合理 。 ３ ． ３酸 浸 时 固液 比 的确 定 取最佳焙烧温度 （ ６ ０ ０ ％） 下 焙 烧 好 的枣 庄 粉 煤灰 ， 在７ ０ ℃下 ，
４ ３ ．０ Ｏ
４ ２ ．０ Ｏ ｌ ：５ １ ：２
同液 比
值
图 ３固 液 比一 铝 的浸 出率 关 系 曲线 图 ３表 明 ， 酸 浸 时最 佳 固液 比选 用 １： ２ 。
３ ． ４酸 浸 时 间的 确 定
取最佳焙烧 温度 下焙烧好 的枣庄 粉煤灰 ， 在７ Ｏ ℃下 ， 用２ ５ ％
图 １ 硅 酸 铝 混 凝 剂 制 备方 案
制备工艺采 用配浸 ， 首 先应确定 配浸 的反应 条件 ， 即确定 制 备 聚合 铝的最佳 反应条件 ， 包括焙烧 温度 、 酸浸时 Ｈ Ｃ １ 浓度 、 酸浸
时 固液 比 、 酸浸时间 。
的 Ｈ Ｃ １ 酸浸 酸浸 时间分别取 ２ ｈ 、 ｌ ｈ、 ０ ． ５ ｈ ， 固液 比 １： ５ ， 搅拌速度 为 １ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 试 验 结果 如 图 ４所 示 。
程见图 １ 。
用 ２ ５ ％的 ＨＣ １ 酸浸 ２ ｈ ， 分别取 固液 比为 ｌ： ８ 、 １： ５ 、 １： ２ ， 搅拌速 度为 １ ０ ０ ｄ ｍｉ ｎ ， 试验结果如图 ３ 所示 。
４ ８． Ｏ ０ ４ ７． Ｏ ０
斛 ４ ６ ． ｏ ｏ
４ ５ ・０ ０
耋 ４ ４ ． ０ ０
０ ｏ
Ｏ ． ０ Ｏ ０ ． ０ ０ ． ５ １ ． ０ １ ． ５ ２ ． ０ ２ ． ５
酸浸 时间／ ｈ
答 鐾 ２ 。 ０ ｏ ． ｏ ｝—＼ ＼ ｝ ．
４０ ．
．
图 ４酸 浸 时 间一 铝 的浸 出率 关 系 曲线 图 ４表 明 ， 铝 的浸 出率 随酸浸时 间的增加 而升高 ， 酸浸时 间 为２ ｈ时铝 的浸 出率 最 大 ， 故 酸浸 时 间应 取 ２ ｈ 。 ３ ． ５最 佳 制 备 条 件 由上 述 实 验 可 知 ， 最 佳 反 应 条 件 为焙 烧 温 度 为 ６ ０ ０ ％， 焙 烧 时 间为 ２ ｈ 、 酸浸用 Ｈ Ｃ １ 浓 度为 ２ ５ ％， 酸浸 温度为 ７ ０ ℃， 酸浸时间 为
ｏ
｝
＼
图 ２焙 烧 温 度一 铝 的浸 出 率 关 系 曲线
２ ｈ ， 固液 比为 １ ： ２ ， 此时 Ａ １ ３ ＋的溶 出率最高。故在（ 下转第 １ １ ４页）
《 资 源节 约 与环保 》 ２ ０ １ ３年 第 ７期
给 一定 的 奖 励 ， 以调 动养 殖 业 主 治 理 污 染 的 积极 性 ， 充 分 发挥 补 助资金 的作用 ， 推 动畜禽养殖业可持续发展 。在今年江苏省《 关 Ｊ ： 绀织 申报 ２ ０ １ ３ 年淮河流域项 目资金的通知》 苏财建［ ２ ０ １ ３ １ ３ １ 号 史【 ｌ １ 明确将畜 禽养殖污染防治项 日列为资金扶持类 此各 地 环保 与农业 部¨要落实妤资金扶持 的政策措施 ， 合理选取 符合条 件的企 业， 指 导资金申报 １ ＿ 作， 努 力争取资 金的使』 ｌ ｆ ＿ ｊ ， 对原有养殖 场（ 小 ） 进 行综 治理 ， 提高 染物 女除效率。 埘 进行技术指导也是政府的一 作 之 ，冈为对丁企业来 说， 缺资金只足其中一 厅面 ， 另 一方 面缺 的就是技 术 因此 ， 相关 职能部 门 经常组织 介业进行 污染治理技术培 圳 ， 指导企业因地 制宵采 用多种 疗法对 斋禽养殖污 染进行治理 ，按标准建 设蓄粪