一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，所述方法包括粉煤灰的处理

【技术实现步骤摘要】
一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法


[0001]本专利技术属于絮凝剂制备
，具体涉及一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法
。

技术介绍

[0002]絮凝剂的不断研究，其种类也越来越丰富，主要可以划分为有机絮凝剂
、
无机絮凝剂
、
微生物絮凝剂和复合絮凝剂
。
有机絮凝剂可划分为阴离子型
、
阳离子型以及两性型，其具有投加量少
、
絮凝沉降速度快
、
絮凝效果不受废水水质影响的优点，但是其生产成本相对较高
、
水解会带出具有毒性的带电基团；无机絮凝剂可分为铝离子系和铁离子系或盐酸根系或硫酸根系两大类，其为较为广泛使用的絮凝剂，可以占到我国水处理絮凝剂的
80
％左右，具有来源广泛
、
价格低廉的优点，但也存在着投加量大
、
污泥产生量大
、
含水率高等不足；生物絮凝剂絮凝效果好
、
无二次污染且易被降解，但产量少
、
投资高极大地限制了其应用；复合絮凝剂是将两种或多种单组分絮凝剂通过某些化学反应，形成大分子量的共聚复合物，克服了单一絮凝剂使用的不足，各絮凝剂间相互协同以达到最佳絮凝效果；复合絮凝剂的研究和使用越来越多，如聚磷酸铝铁
、
硅钙复合型聚合氯化铁
、
聚合硅酸铝铁等
。
[0003]在絮凝剂的制备过程中，铝
、
铁等元素的来源呈现出多元化的态势
。
如现有技术中，专利文献
CN104310547A
提供了利用炼铝灰渣为原料制备絮凝剂的方法，但是其制备的絮凝剂单一，絮凝效果不足；专利文献
CN110950412B
利用铝灰和凝灰岩制备絮凝剂的方法；专利文献
CN110028092B
则提供了利用电石渣和铝灰制备铝酸钙的方法
。
实际上，铝材生产加工过程，会产生铝渣
、
铝灰等；有相关研究表明，每吨铝的加工应用将会产生
30
～
40kg
铝灰或铝渣；而对废铝的加工再利用过程中铝灰或铝渣的生成量更大，达到
150
～
250kg/
每吨废铝
。
大量的铝灰或铝渣如果不能得到充分利用，将会产生占地
、
污染环境等不足；而将其合理利用既能产生经济收益，又能产生环境保护效益，可谓是一举多得
。
粉煤灰是粉煤燃烧的废弃物，产生量大，如不加以合理利用，同样占地且环境污染严重
。
围绕着絮凝剂的制备，如何有效利用粉煤灰和铝灰渣是值得持续开展和研究的课题，具有重要的经济效益和环境保护价值
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，原料常见，制备得到复合絮凝剂絮凝效果好，兼具经济和环保价值
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，包括如下步骤：
[0007](1)
粉煤灰的处理：将粉煤灰原料风干后过筛
50
～
150
目，随后加入到
3.5
～
4.5mol/L
的氢氧化钠溶液中，于
135
～
145℃
下搅拌反应
0.5
～
5h
；反应结束后，得浸出液；对所述浸出液进行真空抽滤后，得碱浸液和碱浸残渣；
[0008](2)
铝灰渣的处理：将铝灰渣原料风干后过筛
50
～
150
目，将过筛后得到的铝灰渣
和步骤
(1)
所得全部碱浸残渣分别加入到
3.8
～
5mol/L
的盐酸溶液中，于
85
～
95℃
下搅拌反应1～
5h
；反应结束后，迅速抽滤，得酸浸液；
[0009](3)
聚合絮凝剂的制备：将步骤
(2)
所得全部酸浸液加热至
50
～
65℃
，随后缓慢加入氢氧化铝溶胶，搅拌反应
0.5
～
2h
；反应结束后，再加入硝酸钇和硝酸镧的混合溶液，再次搅拌反应
0.5
～
2h
；反应结束后，得混合物1；接着，搅拌条件下，将步骤
(1)
得到的全部碱浸液缓慢滴加至所述混合物1中；碱浸液滴加完成后继续搅拌5～
30min
，调节
pH
值至3～4，室温下静置熟化
0.5
～
5h
，得混合物2；
[0010](4)
复合絮凝剂的制备：将步骤
(3)
所得混合物2与改性壳聚糖混合后加入醋酸钠，经熟化处理，即得复合絮凝剂
。
[0011]优选地，铝灰渣原料中，以质量分数
100
％计，氧化铝的含量为
68.37
％，二氧化硅的含量为
12.66
％；粉煤灰原料中，以质量分数
100
％计，氧化铝的含量为
25.05
％，二氧化硅的含量为
60.84
％
。
[0012]优选地，步骤
(1)
中，氢氧化钠溶液与粉煤灰原料的质量比为6～
15mL
：
1g。
[0013]优选地，步骤
(1)
中的粉煤灰原料和步骤
(2)
中的铝灰渣原料的质量比为
100
：
30
～
80
，铝灰渣原料与盐酸溶液的质量比为1：6～
15。
[0014]优选地，步骤
(3)
中，硝酸钇和硝酸镧的摩尔比为1：1，且硝酸钇和硝酸镧的混合溶液的总浓度为
0.5
～
1.5mol/L
，氢氧化铝胶体的浓度为
1.5
～
2.5mol/L
，
pH
值为
6.2
～
6.8
；
[0015]硝酸钇溶液
、
氢氧化铝溶胶与酸浸液的质量用量比为
0.5
：4～
10
：5～
12。
[0016]优选地，步骤
(4)
中，熟化时间为8～
36h
，熟化温度为
25
～
50℃。
[0017]优选地，步骤
(4)
中，混合物
2、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
粉煤灰的处理：将粉煤灰原料风干后过筛
50
～
150
目，随后加入到
3.5
～
4.5mol/L
的氢氧化钠溶液中，于
135
～
145℃
下搅拌反应
0.5
～
5h
；反应结束后，得浸出液；对所述浸出液进行真空抽滤后，得碱浸液和碱浸残渣；
(2)
铝灰渣的处理：将铝灰渣原料风干后过筛
50
～
150
目，将过筛后得到的铝灰渣和步骤
(1)
所得全部碱浸残渣分别加入到
3.8
～
5mol/L
的盐酸溶液中，于
85
～
95℃
下搅拌反应1～
5h
；反应结束后，迅速抽滤，得酸浸液；
(3)
聚合絮凝剂的制备：将步骤
(2)
所得全部酸浸液加热至
50
～
65℃
，随后缓慢加入氢氧化铝溶胶，搅拌反应
0.5
～
2h
；反应结束后，再加入硝酸钇和硝酸镧的混合溶液，再次搅拌反应
0.5
～
2h
；反应结束后，得混合物1；接着，搅拌条件下，将步骤
(1)
得到的全部碱浸液缓慢滴加至所述混合物1中；碱浸液滴加完成后继续搅拌5～
30min
，调节
pH
值至3～4，室温下静置熟化
0.5
～
5h
，得混合物2；
(4)
复合絮凝剂的制备：将步骤
(3)
所得混合物2与改性壳聚糖混合后加入醋酸钠，经熟化处理，即得复合絮凝剂
。2.
根据权利要求1所述的一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，其特征在于，铝灰渣原料中，以质量分数
100
％计，氧化铝的含量为
68.37
％，二氧化硅的含量为
12.66
％；粉煤灰原料中，以质量分数
100
％计，氧化铝的含量为
25.05
％，二氧化硅的含量为
60.84
％
。3.
根据权利要求1所述的一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，其特征在于，步骤
(1)
中，氢氧化钠溶液与粉煤灰原料的质量比为6～
15mL
：
1g。4.
根据权利要求1所述的一种利用铝灰渣制备复合絮凝剂的方法，其特征在于，步骤<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永记，邵双棋，
申请(专利权)人：浙江永记金属材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：