一种煤气化粗渣基复合絮凝剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种煤气化粗渣基复合絮凝剂及其制备方法与应用。本发明专利技术提供的制备方法简单，能够大宗化、高值化利用煤气化渣制备多离子复合絮凝剂。由于多离子复合絮凝剂中含有多种不同离子，打破了市售单一离子的絮凝剂如六水合三氯化铁、十八水合硫酸铝等絮凝剂的使用限制，并且由于多离子复合絮凝剂中时含有多种离子例如铁离子、铝离子以及钙离子等，使得絮凝剂在处理废水时各种离子发生了协同作用改善了絮凝剂的混凝性能，有利于成分较为复杂的废水的实际应用。废水的实际应用。废水的实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化粗渣基复合絮凝剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于固体废弃物资源化
，具体涉及一种煤气化粗渣基复合絮凝剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]目前，国内外关于煤气化渣资源化利用的主要方向分为大宗化利用和高值化利用两个方面。前者主要集中在建材、建工的基础应用，如路基填筑、充填矿井、墙体材料、水泥原料等；后者主要是指新材料的研发，如土壤修复剂、吸附剂、净水剂、金属材料分选、耐高温材料的制备等。然而，迄今为止，煤气化渣基新材料的研究主要侧重于其中单一元素或某些组分的提取和利用，其高值化综合利用技术瓶颈仍为未突破，依然是产业投资迫切需要解决的关键问题。
[0004]基于这种情况，本专利技术综合利用煤气化渣中主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等，制备一种新型多离子复合絮凝剂。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂及其制备方法与应用。本专利技术一方面实现了对煤气化渣大宗化、高值化的综合利用，另一方面利用煤气化渣中的金属元素制备多离子复合絮凝剂。此方法不仅实现了对煤气化粗渣的高效利用，而且制得的多离子复合絮凝剂的性能优越，能够处理多种废水，例如：生活废水、工业废水等。
[0006]为实现上述专利技术目的，所采用的技术方案为：
[0007]本专利技术的第一方面，提供一种煤气化粗渣基复合絮凝剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0008]准确称取煤气化粗渣置于反应器中，加入盐酸搅拌酸浸一段时间，待酸浸过程结束后，使用真空抽滤机进行抽滤，固液分离，将所得滤液用于制备复合絮凝剂，滤渣可做它用；将滤液在室温条件下，密封状态下静置熟化一段时间后，最终形成荧光绿色的胶体物质；将胶体物质经干燥后研磨均匀即可制成煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂。
[0009]静置熟化后，滤液体系会发生一系列的化学反应，其现象主要表现为，溶液体系逐渐转化为凝胶状，伴有颜色的变化，颜色由淡灰色逐渐变为荧光绿色。经过一段时间的熟化反应其颜色长时间无变化后，说明絮凝剂彻底熟化达到稳定状态。
[0010]进一步的，所述煤气化粗渣和盐酸的用量比为：1g:10mL。
[0011]进一步的，盐酸的浓度为1.0
‑
4.0mol/L。
[0012]更进一步的，盐酸的浓度为1.0mol/L，2.0mol/L，2.5mol/L，3.0mol/L，4.0mol/L。
[0013]进一步的，酸浸时间为3h。
[0014]进一步的，静置熟化时间为12h。
[0015]进一步的，制备得到的煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂需密封保存。
[0016]本专利技术的第二方面，提供根据上述煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂的制备方法制备得到的煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂。
[0017]本专利技术的第三方面，提供上述煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂在废水处理中的应用。
[0018]上述应用包括生活废水、工业废水等。
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的制备方法简单，能够大宗化、高值化利用煤气化渣制备多离子复合絮凝剂。由于多离子复合絮凝剂中含有多种不同离子例如铁离子、铝离子以及钙离子等，打破了市售单一离子的絮凝剂如六水合三氯化铁、十八水合硫酸铝絮凝剂的使用限制，充分发挥了各种离子的协同效应，有效地提升了其絮凝性能，可应用于成分较为复杂的废水的处理。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为自制不同种类多离子复合絮凝剂的红外光谱图谱。
[0022]图2为实施例1中不同种类多离子复合絮凝剂对模拟废水浊度的去除效果。
[0023]图3为实施例2模拟废水体系Zeta电位。
[0024]图4所示实施例2中不同种类多离子复合絮凝剂对模拟废水中氨氮的去除效果。
[0025]图5为进一步论证絮凝剂的可行性，使用絮凝剂
‑
3.0对煤气化废水进行处理的效果图。
具体实施方式
[0026]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027]一种煤气化粗渣基复合絮凝剂的制备方法：具体步骤为，准确称取20.0g的煤气化粗渣置于250mL的烧杯中，加入200mL不同浓度的盐酸(1.0mol/L，2.0mol/L，2.5mol/L，3.0mol/L，4.0mol/L的盐酸溶液)放置在磁力搅拌器上搅拌酸浸一段时间，待酸浸过程结束后，使用真空抽滤机进行抽滤，固液分离，将所得滤液用于制备复合絮凝剂，滤渣可做它用。将滤液在室温条件下，密封状态下静置熟化一段时间后，最终形成荧光绿色的胶体物质；将胶体物质经干燥后研磨均匀即可制成煤气化粗渣基多离子复合絮凝剂。
[0028]将滤液在室温条件下，密封状态下静置熟化一段时间后，滤液体系会发生一系列的化学反应，其现象主要表现为，溶液体系逐渐转化为凝胶状，伴有颜色的变化，颜色由淡灰色逐渐变为荧光绿色。经过一段时间的熟化反应其颜色长时间无变化后，说明絮凝剂彻底熟化达到稳定状态。
[0029]为了检验煤气化粗渣和多离子复合絮凝剂中所蕴含的物质，以及验证发生的是何
种化学反应，所以对煤气化粗渣以及对复合絮凝剂进行检测。煤气化粗渣样品经XRF分析，其成分如表1所示，自制多离子复合絮凝剂主要成分如表2所示。结果表明：煤气化粗渣和多离子复合絮凝剂中蕴含的金属氧化物种类基本一致，多离子复合絮凝剂中检测出氯(Cl)元素，这是由于以盐酸溶液体系制备的多离子复合絮凝剂。
[0030]经过一系列的实验制备的多离子复合絮凝剂是通过盐酸酸浸所得，在上述实验中通过实验现象观察到整个溶液体系在静置熟化后，最终为荧光绿色的胶体物质。在静置的过程初期，整个的溶液体系的pH小于3.0，铝呈六配位的Al
3+
，经过一段时间的静置过程中体系的的pH发生了变化，体系中的pH值不断增大，使得Al
3+
被HO
‑
(红外光谱测定絮凝剂时检测出有HO
‑
的存在)水解形成各类物质，静置过程中铝的形态变化随着水解和聚合反应的同时进行，铝与HO
‑
结合形成不同配位的物质，最终形成胶体沉淀物质达到亚稳态，即反应完成聚合物析出为Al(OH)3。在上述过程中的铝离子水解反应发生的同时，铁离子在整个体系中也会有水解反应的发生，在水解过程中也伴随有聚合反应最终形成各类物质达到亚稳定的状态。铁的转化强烈依赖HO
‑
的存在，并在特定条件下达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤气化粗渣基复合絮凝剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：准确称取煤气化粗渣置于反应器中，加入盐酸搅拌酸浸一段时间，待酸浸过程结束后，使用真空抽滤机进行抽滤，固液分离，将所得滤液用于制备复合絮凝剂，滤渣可做它用；将滤液在室温条件下，密封状态下静置熟化一段时间后，最终形成荧光绿色的胶体物质；将胶体物质经干燥后研磨均匀即制成煤气化粗渣基复合絮凝剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述煤气化粗渣和盐酸的用量比为：1g:10mL。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，盐酸的浓度为1.0
‑
4.0mol/L。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：申婷婷，贺少仓，孙静，李天鹏，邓浪，孙晨旭，潘昊其，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：