一种聚合硅硫酸铝混凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合硅硫酸铝混凝剂及其制备方法，该混凝剂采用硅酸钠溶液、硫酸铝溶液、浓硫酸为原料，所述的硅酸钠溶液的重量百分比浓度为５～１５％，所述的硫酸铝溶液的重量百分比浓度为５０～８０％，所述的浓硫酸重量百分比浓度为９０～９８％，各原料的重量配比为硅酸钠溶液∶硫酸铝溶液∶浓硫酸＝１∶（１～２）∶（０．１２～０．３０）；该混凝剂的制备方法包括硅酸钠溶液稀释、两次加酸、硫酸铝复配等工艺步骤。与现有技术相比，本发明专利技术具有工艺简单、成本低廉等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于给水处理的无机高分子絮凝剂，尤其涉及。
技术介绍
给水处理中的混凝剂或絮凝剂应对人体无毒无害，而且价格低廉，便于生产应用。聚合硅酸铝盐是由聚合硅酸与金属铝盐复合而成的一种新型絮凝剂，具有吸附架桥和电中和等性能，能适应不同的水质和气候条件，且水中残余的铝含量可大大降低。将铝盐和聚合硅酸复合反应制备聚合硅酸铝盐的方法简单、经济。CN1400172A介绍了一种聚硅铝絮凝剂的制备方法将含有硅酸钠的溶液加入无机酸中，搅拌时间1-6小时，使混合液pH为1-4，，静止熟化时间2-24小时，然后加入无机铝盐水溶液，搅拌反应1-6小时，静止熟化时间12-24小时得聚硅铝絮凝剂。按照此方法将硅酸钠与酸混合，pH降低过程很容易胶凝，制备过程的搅拌条件难以控制，时间长，不利生产。CN1243099A介绍一种活性聚硅酸盐絮凝剂的制备方法，该方法将硅酸钠稀释，加酸中和使溶液pH小于6，加入金属盐，经20-90℃蒸煮后，添加微量单一或混合的稀土氯化物。该方法提高了产物的稳定性，但需加热并要添加稀土氯化物，工艺要求复杂。CN1299783A介绍了一种聚合碱式铝硅絮凝剂的制备，该方法把硅酸在碱性条件下聚合达到所需的分子量，然后在快速搅拌下加入硫酸铝和氢氧化钠聚合反应而成聚合碱式铝硅絮凝剂。该方法需在反应釜中升温，快速搅拌，不仅工艺复杂，而且设备成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、成本低廉的聚合硅硫酸铝混凝剂及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种聚合硅硫酸铝混凝剂，其特征在于，该混凝剂采用硅酸钠溶液、硫酸铝溶液、浓硫酸为原料，所述的硅酸钠溶液的重量百分比浓度为5～15％，所述的硫酸铝溶液的重量百分比浓度为50～80％，所述的浓硫酸重量百分比浓度为90～98％，各原料的重量配比为硅酸钠溶液∶硫酸铝溶液∶浓硫酸＝1∶(1～2)∶(0.12～0.30)。所述的硅酸钠溶液的模数为3以上。一种聚合硅硫酸铝混凝剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤(1)将硅酸钠溶液稀释到重量百分比浓度为5～15％；(2)加入重量百分比浓度为90～98％的浓硫酸，该浓硫酸加入量为(1)中硅酸钠溶液重量的0.08～0.15倍，控制溶液PH值在9～11之间，混合并反应15～30分钟；(3)在(2)得到的溶液中再次加入重量百分比浓度为90-98％的浓硫酸，该浓硫酸的加入量为(2)中溶液重量的0.04～0.08倍，调节PH值在2～3之间；(4)用重量百分比浓度为50～80％硫酸铝溶液按硅铝比1∶(1～2)的重量比与(3)得到的溶液进行复配，搅拌并反应30～60分钟后即制得聚合硅硫酸铝混凝剂产品。本专利技术产品聚合硅硫酸铝是聚合硅酸和硫酸铝的复配产物，其性状为酸式复合混凝剂，呈半透明状，天蓝色液体。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点1.制备在常温常压下进行，不受季节气温变化限止简便易行，使用安全。配制原材料，货源充足、配制成本低廉、与酸铝价格相当。2.制备工艺过程短＜1.5小时。3.混凝剂产品的净水效果与硫酸铝比有以下特点(1)混凝效果好受低温，低浊原水的影响极小，能有效克服硫酸铝在处理低温地浊原水存在的问题，节约矾剂、降低生产成本，提高水质。(2)结成的矾花大而密实，沉降速度快，能提高沉淀(澄清)设备的产水量。(3)用该混凝剂制水，供水水质中铝的含量有较大幅度的降低，使饮用水中铝的含量有效控制在国家规定的安全范围之内。4.本专利技术混凝剂还可应用于工业废水处理。5.本专利技术方法由于在制备聚合硅酸过程中两次加酸，不会产生凝胶，而且可以控制产物的分子量，工艺简单，生产时间短。具体实施例方式下面将结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明。实施例1一种聚合硅硫酸铝混凝剂的制备方法，该方法包括以下工艺步骤(1)将硅酸钠溶液稀释到重量百分比浓度为15％；(2)加入重量百分比浓度为98％的浓硫酸，该浓硫酸加入量为(1)中硅酸钠溶液重量的0.08倍，控制溶液PH值为11，混合并反应30分钟；(3)在(2)得到的溶液中再次加入重量百分比浓度为98％的浓硫酸，该浓硫酸的加入量为(2)中溶液重量的0.04倍，调节PH值为3；(4)用重量百分比浓度为50％硫酸铝溶液按硅铝比1∶1的重量比与(3)得到的溶液进行复配，搅拌并反应60分钟后即制得聚合硅硫酸铝混凝剂产品。实施例2一种聚合硅硫酸铝混凝剂的制备方法，该方法包括以下工艺步骤(1)将硅酸钠溶液稀释到重量百分比浓度为5％；(2)加入重量百分比浓度为90％的浓硫酸，该浓硫酸加入量为(1)中硅酸钠溶液重量的0.15倍，控制溶液PH值为9，混合并反应15分钟；(3)在(2)得到的溶液中再次加入重量百分比浓度为90％的浓硫酸，该浓硫酸的加入量为(2)中溶液重量的0.08倍，调节PH值为2；(4)用重量百分比浓度为80％硫酸铝溶液按硅铝比1∶2的重量比与(3)得到的溶液进行复配，搅拌并反应30分钟后即制得聚合硅硫酸铝混凝剂产品。实施例3一种聚合硅硫酸铝混凝剂的制备方法，该方法包括以下工艺步骤(1)将硅酸钠溶液稀释到重量百分比浓度为10％；(2)加入重量百分比浓度为95％的浓硫酸，该浓硫酸加入量为(1)中硅酸钠溶液重量的0.10倍，控制溶液PH值为10，混合并反应20分钟；(3)在(2)得到的溶液中再次加入重量百分比浓度为95％的浓硫酸，该浓硫酸的加入量为(2)中溶液重量的0.05倍，调节PH值为3；(4)用重量百分比浓度为60％硫酸铝溶液按硅铝比1∶2的重量比与(3)得到的溶液进行复配，搅拌并反应40分钟后即制得聚合硅硫酸铝混凝剂产品。权利要求1.一种聚合硅硫酸铝混凝剂，其特征在于，该混凝剂采用硅酸钠溶液、硫酸铝溶液、浓硫酸为原料，所述的硅酸钠溶液的重量百分比浓度为5～15％，所述的硫酸铝溶液的重量百分比浓度为50～80％，所述的浓硫酸重量百分比浓度为90～98％，各原料的重量配比为硅酸钠溶液∶硫酸铝溶液∶浓硫酸＝1∶(1～2)∶(0.12～0.30)。2.根据权利要求1所述的聚合硅硫酸铝混凝剂，其特征在于，所述的硅酸钠溶液的模数为3以上。3.一种聚合硅硫酸铝混凝剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤(1)将硅酸钠溶液稀释到重量百分比浓度为5～15％；(2)加入重量百分比浓度为90～98％的浓硫酸，该浓硫酸加入量为(1)中硅酸钠溶液重量的0.08～0.15倍，控制溶液PH值在9～11之间，混合并反应15～30分钟；(3)在(2)得到的溶液中再次加入重量百分比浓度为90-98％的浓硫酸，该浓硫酸的加入量为(2)中溶液重量的0.04～0.08倍，调节PH值在2～3之间；(4)用重量百分比浓度为50～80％硫酸铝溶液按硅铝比1∶(1～2)的重量比与(3)得到的溶液进行复配，搅拌并反应30～60分钟后即制得聚合硅硫酸铝混凝剂产品。全文摘要本专利技术涉及，该混凝剂采用硅酸钠溶液、硫酸铝溶液、浓硫酸为原料，所述的硅酸钠溶液的重量百分比浓度为5～15％，所述的硫酸铝溶液的重量百分比浓度为50～80％，所述的浓硫酸重量百分比浓度为90～98％，各原料的重量配比为硅酸钠溶液∶硫酸铝溶液∶浓硫酸＝1∶(1～2)∶(0.12～0.30)；该混凝剂的制备方法包括硅酸钠溶液稀释、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合硅硫酸铝混凝剂，其特征在于，该混凝剂采用硅酸钠溶液、硫酸铝溶液、浓硫酸为原料，所述的硅酸钠溶液的重量百分比浓度为５～１５％，所述的硫酸铝溶液的重量百分比浓度为５０～８０％，所述的浓硫酸重量百分比浓度为９０～９８％，各原料的重量配比为硅酸钠溶液∶硫酸铝溶液∶浓硫酸＝１∶（１～２）∶（０．１２～０．３０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：乐林生，陶树新，戴婕，鲍士荣，周开达，康兰英，张东，杨仪敏，
申请(专利权)人：上海自来水市北科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]