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专利号: 2018100090326
申请人: 湖南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-11-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将粉煤灰与水按质量比为1.5~2∶1混合加入球磨罐中,然后按球料质量比为5~10∶1加入研磨介质球磨2~4h,其中小球与大球的质量比为6~10∶1;然后球料分离,洗涤球磨介质,得研细粉煤灰,然后转入反应器中,开启搅拌,按粉煤灰与废硫酸的质量比为1∶0.64~0.92加入废硫酸,在85~95℃下反应2~4h;过滤,加水洗涤3~5次,第1次洗涤水与滤液合并得酸浸液A,其余各次的洗涤水收集起来作为研磨用水和研磨介质的洗涤水,洗净的滤渣作为下一步的反应原料;

(2)将步骤(1)所得滤渣转入到反应釜中,按氢氧化钠、水与粉煤灰的质量比为1~1.1∶

1.2~1.5∶1加入氢氧化钠和水,然后密闭反应釜,在125~135℃下反应2~4h;冷却至室温,再加入反应时所加水质量1~1.5倍的水稀释,然后过滤去除不溶性的废渣,得碱转化液B;

(3)将步骤(2)所得酸浸液A转入到反应器中,然后在搅拌下缓慢滴加碱转化液B至溶液pH为2.5~4,在60~90℃下反应4~6h;降温至50~60℃,熟化8~12h,得聚合硫酸硅酸铝铁溶液;然后按聚合硫酸硅酸铝铁溶液质量的0.015~0.03%称取阳离子聚丙烯酰胺,加水配制成质量分数为0.08~0.2%的阳离子聚丙烯酰胺溶液,缓慢滴加到50~60℃的聚合硫酸硅酸铝铁溶液中,3~4h内加完,在50~60℃下继续搅拌8~12h,降温至室温,即得聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,粉煤灰的有效成分的质量百分数为:SiO2为50.0~55.0%,Al2O3为27.0~35.0%,Fe2O3为8.0~11.0%,CaO为3~5%,MgO为1~3%,烧失量为3.0~

8.0%;所述的废硫酸为聚乙烯醇生产过程中产生的废硫酸,其中各成分的质量百分数为:

硫酸85.0~90.0%,水5~6%,其它杂质为4~10%。

3.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,球磨介质为不锈钢球、刚玉球、氧化锆球或陶瓷球,小球直径为

2.5mm,大球直径为10mm,球磨在500~600r/min转速下进行,球磨介质采用球磨时所加水质量1~1.5倍的水洗涤。

4.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,所用的水为自来水或蒸馏水。

5.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(3)中,反应器为带有机械搅拌、滴液漏斗和回流装置的耐酸反应器;步骤(2)中,反应釜为耐压反应釜,设计工作压力不低于1MPa。

6.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,所述的阳离子聚丙烯酰胺,其平均相对分子质量为100~130万。

7.根据权利要求1所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备方法,其特征在于,所述的聚合硫酸硅酸铝铁-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂,其盐基度B≥

20%,总铁百分含量为0.65~1.00%,铝的百分含量为1.80~2.70%,硅的百分含量为2.503

~5.60%,阳离子聚丙烯酰胺的百分含量为0.012%~0.023%,密度ρ≥1.15g/cm。