一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法，以硅酸鈉為原料在酸性條件下制備聚硅酸，將鋁鹽、鐵鹽依次加入聚硅酸中聚合得到PSAF，在PSAF中加入改性藥劑硫酸鎂、活性炭對其進行改性，得到新型無機高分子絮凝劑。本方法具有工藝簡單、投資少、成本低的特點，制得的改性聚硅酸鐵絮凝劑具有更好的絮凝效果，絮體沉降速度快，穩(wěn)定時間長，且原料來源廣，處理后水中的殘留物少等優(yōu)點。
【專利說明】
一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及絮凝劑制備領(lǐng)域，具體涉及一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]水是地球上最常見的物質(zhì)之一，是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。中國是一個水資源短缺、水害頻發(fā)的國家，我國的水資源總量居世界第六位，但人均占有量只有2500m3,約為世界人均占有量的1/4。所謂水污染，是指進入水體的外源性物質(zhì)超出了水體自凈作用所能承受的范圍，而導(dǎo)致水體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物性或放射性等發(fā)生改變，使水質(zhì)惡化。目前，造成水體污染的污染物主要有生活污水、工業(yè)廢水、含有化肥、農(nóng)藥等的農(nóng)田污水以及工業(yè)廢棄物、生活垃圾和礦山污水等。據(jù)報道，在中國每年約有1/3的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理直接排放進入水域，約有70%以上的河流受到污染，90%以上的城市水源遭到污染。我們的地下水和近海水也正逐漸被污染，能夠被使用的水資源正在減少。日趨嚴重的水污染問題，嚴重威脅人類的生存安全。據(jù)權(quán)威機構(gòu)調(diào)查顯示，在發(fā)展中國家，有80%的疾病是由于飲用不衛(wèi)生的水傳播的，每年全球至少有2000萬人因飲用不衛(wèi)生水而死亡。
[0003]水污染是我國亟待解決的問題，印染廢水在水污染中占有很大的比重，絮凝過程是印染廢水處理中非常重要的步驟，該過程中絮凝劑的選擇是關(guān)鍵。聚硅酸鋁鐵的研究已經(jīng)趨于成熟，其對印染廢水處理具有一定效果。但是，聚硅酸鋁鐵穩(wěn)定性差，易自聚。為了提高聚硅酸鋁鐵穩(wěn)定性，需要對其進行改性，制備改性聚硅酸鋁鐵絮凝劑。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法，本發(fā)明方法制備的改性聚合硅酸鋁鐵具有絮凝效果好，絮體沉降速度快，穩(wěn)定時間長，處理后水中的殘留物少的優(yōu)點，同時合成工藝簡單，價格低廉。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)稱取一定量的硅酸鈉投入反應(yīng)釜中，加水使之溶解，配成摩爾濃度為0.4-0.5mol/ L的硅酸鈉溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.5，在室溫下活化60-80min，(2)配制Al3+濃度為lmol/L的硫酸鋁溶液和Fe3+濃度為lmol/L的三氯化鐵溶液，在快速攪拌下，向步驟(1)制備的聚硅酸溶液中，依次緩慢地加入適量的硫酸鋁溶液和三氯化鐵溶液，不斷攪拌使其聚合1.5-2.5h，靜置陳化20-22h后，即可得到聚硅酸鋁鐵溶液，A1 / Fe摩爾比為1.5: 1;(3)按Mg/Si摩爾比為1:1稱取固體硫酸鎂，加入到步驟(2)制得的聚硅酸鋁鐵溶液中，要求A1 /Si摩爾比為1.5:l、Fe/Si摩爾比為1:1，攪拌聚合2-2.5h后靜置8-10h，然后在向其中加入適量的納米活性炭，攪拌聚合3-4h后，靜置，30-40h，即得到改性聚硅酸鋁鐵絮凝劑，納米活性炭的質(zhì)量為硫酸鎂質(zhì)量的10-15%。
[0006]有益效果本發(fā)明方法以硅酸鈉為原料在酸性條件下制備聚硅酸，將鋁鹽、鐵鹽依次加入聚硅酸中聚合得到PSAF，在PSAF中加入改性藥劑硫酸鎂、活性炭對其進行改性，得到新型無機高分子絮凝劑。本方法具有工藝簡單、投資少、成本低的特點，制得的改性聚硅酸鐵絮凝劑具有更好的絮凝效果，絮體沉降速度快，穩(wěn)定時間長，且原料來源廣，處理后水中的殘留物少等優(yōu)點。【具體實施方式】
[0007]一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法，包括以下步驟:(1)稱取一定量的硅酸鈉投入反應(yīng)釜中，加水使之溶解，配成摩爾濃度為〇.4-0.5mol/ L的硅酸鈉溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.5，在室溫下活化60-80min;(2)配制Al3+濃度為lmol/L的硫酸鋁溶液和Fe3+濃度為lmol/L的三氯化鐵溶液，在快速攪拌下，向步驟(1)制備的聚硅酸溶液中，依次緩慢地加入適量的硫酸鋁溶液和三氯化鐵溶液，不斷攪拌使其聚合1.5-2.5h，靜置陳化20-22h后，即可得到聚硅酸鋁鐵溶液，A1 / Fe摩爾比為1.5: 1;(3)按Mg/Si摩爾比為1:1稱取固體硫酸鎂，加入到步驟(2)制得的聚硅酸鋁鐵溶液中， 要求41/31摩爾比為1.5:1小6/31摩爾比為1:1，攪拌聚合2-2.511后靜置8-1011，然后在向其中加入適量的納米活性炭，攪拌聚合3-4h后，靜置，30-40h，即得到改性聚硅酸鋁鐵絮凝劑，納米活性炭的質(zhì)量為硫酸鎂質(zhì)量的10-15%。
[0008]取500mL模擬印染廢水，置于燒杯中，加入適量的本發(fā)明的改性聚硅酸鋁鐵絮凝劑樣品，快速攪拌1分鐘使其充分混合后，再慢速攪拌15分鐘，靜置35分鐘后，取液面下2-4 cm處液體，測其CODCr和脫色率，結(jié)果該絮凝劑模擬印染廢水的CODCr去除率可達96.02%，脫色率可達95.6%。
【主權(quán)項】
1.一種聚合硅酸鋁鐵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)稱取一定量的硅酸鈉投入反應(yīng)釜中，加水使之溶解，配成摩爾濃度為0.4-0.5mol/ L的硅酸鈉溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.5-5.5，在室溫下活化60-80min;(2)配制Al3+濃度為lmol/L的硫酸鋁溶液和Fe3+濃度為lmol/L的三氯化鐵溶液，在 快速攪拌下，向步驟(1)制備的聚硅酸溶液中，依次緩慢地加入適量的硫酸鋁溶液和三氯化 鐵溶液，不斷攪拌使其聚合1.5-2.5h，靜置陳化20-22h后，即可得到聚硅酸鋁鐵溶液，A1 / Fe摩爾比為1.5: 1;(3)按Mg/Si摩爾比為1:1稱取固體硫酸鎂，加入到步驟(2)制得的聚硅酸鋁鐵溶液 中，要求A1 /Si摩爾比為1.5:l、Fe/Si摩爾比為1:1，攪拌聚合2-2.5h后靜置8-10h，然后在 向其中加入適量的納米活性炭，攪拌聚合3-4h后，靜置，30-40h，即得到改性聚硅酸鋁鐵 絮凝劑，納米活性炭的質(zhì)量為硫酸鎂質(zhì)量的10-15%。
【文檔編號】C02F1/52GK105984928SQ201511014256
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】汪國棟
【申請人】馬鞍山市宏泉凈水劑廠