專利名稱：：聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及水處理藥劑，特別是涉及一種利用天然鋁礬土礦物、天然氧化鎂礦物和工業(yè)鹽酸制備聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑的方法。
背景技術(shù)：
：無機(jī)高分子聚合氯化鋁絮凝劑自20世紀(jì)60年代出現(xiàn)以來，在許多國家都得到了不同程度的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用，鎂鹽作為水處理劑具有絮體形成快，顆粒粗實，絮體沉降速度快，除濁和脫色效果好等優(yōu)點。在鐵鹽及鋁鹽絮凝劑中加入適量的鎂鹽成分可增強(qiáng)絮凝劑的混凝脫色的廣譜性使混凝效果更好。我國有較豐富的鋁土礦和鎂礦資源，但目前從鋁土礦中提取氧化鋁的工藝對鋁的含量要求很高，鋁含量小于45%的鋁土礦都被視為廢渣而不能使用，大量廢棄的低鋁礦，不僅使有限鋁資源浪費，也對環(huán)境造成了巨大的壓力，所以研究貧鋁土礦的開發(fā)利用不僅能緩解富礦日益衰竭的局勢，同時也可減輕因鋁土礦開采造成的環(huán)境壓力。因此，研究以鋁土礦、鎂礦和工業(yè)鹽酸為原料，采用兩段酸溶法工藝制備聚合氯化鋁-鎂混凝劑不僅可以充分利用我國礦產(chǎn)資源，豐富無機(jī)復(fù)合絮凝劑品種，還可以降低水處理成本，具有重大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種利用天然鋁礬土礦物、氧化鎂粉和工業(yè)鹽酸制備聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑的方法。解決印染廢水處理絮凝劑存在的制備工藝復(fù)雜、成本高、存在二次污染、對水溶性好或相對分子質(zhì)量小的染料的脫色效果差問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其所述混凝劑按質(zhì)量體積比為13_3.5(g/mL)的比例將活化后的鋁礬土加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，攪拌酸溶；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續(xù)攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應(yīng)液即為聚合氯化鋁-鎂混凝劑。所述的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其所述的鋁礬土為遼寧產(chǎn)的天然鋁礬土，其主要化學(xué)組成為含Al20335-45%，Si0215-25%，F(xiàn)e2033-4%，MgO1-2%；氧化鎂是遼寧產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂粉，其MgO>85%。所述的聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑，其所述的混凝劑氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)>9%，鹽基度>45%，密度>1.15，pH值為3.5-4.5。聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑制備方法，包括以下制備步驟1)準(zhǔn)備原料將鋁礬土礦物用球磨機(jī)研磨過200目篩，馬弗爐700-800°C焙燒活化1.5-2h；氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑制備按質(zhì)量體積比為13_3.5(g/mL)的比例將活化后的鋁礬土加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，攪拌酸溶；酸溶溫度為75-80°C，酸溶時間為2-2.5h；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續(xù)攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應(yīng)液即為制備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是(1)制備混凝劑的原材料來源于自然，儲量豐富，成本低廉。(2)制備工藝簡單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，對活性染料、還原性染料、酸性染料等都有較好的脫色作用。尤其是對堿性實際印染廢水有較好的脫色效果和較高的COD去除率，與市售PAC相比對實際印染廢水其色度去除率和COD去除率可高出15%-20%。(3)聚合氯化鋁鎂產(chǎn)品初步成本核算目前遼寧產(chǎn)低品位鋁礬土礦售價為350元/噸，輕質(zhì)氧化鎂410元/噸，20%工業(yè)鹽酸300元/噸。這樣用鋁礬土、氧化鎂和工業(yè)鹽酸制備一噸液體聚合氯化鋁鎂的初步原材料成本為500元左右，若將生產(chǎn)所需的廠房、設(shè)備、人工、水電以及稅收等全部費用考慮在內(nèi)每噸的生產(chǎn)成本在1000元左右?，F(xiàn)在市面上出售的無機(jī)高分子混凝劑價格大概都在2000元以上，可見用鋁礬土生產(chǎn)聚合氯化鋁鎂產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。具體實施方式以下通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。在裝有回流冷凝管和攪拌棒的三口燒瓶中加入150mL20%的工業(yè)鹽酸和適量蒸餾水，加熱至80°C，將50g在馬弗爐中800°C焙燒活化2h的鋁礬土礦粉加入到三口燒瓶中，邊加入邊攪拌，80°C酸溶2h，然后加入IOg氧化鎂粉和適量蒸餾水，繼續(xù)酸溶1.5h，冷卻，沉化24h，反應(yīng)液即為制備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品為黃色液體，其氧化鋁含量為9.6%，鹽基度46.3%，密度1.19，pH=4.用該復(fù)合絮凝劑和市售PAC處理濃度為IOOmg/L印染廠常用的三種染料模擬廢水和3種取自不同印染廠的實際印染廢水，其脫色結(jié)果見表1和表2、3、4。表1復(fù)合混凝劑對各種染料廢水脫色效果χ___復(fù)合混凝劑和市售PAC※投加量(mL/L)對各種染料的脫色率(％)0.40.81.21.62.02.4---—-\\_90.191.392.492.593.292.8活性黑.ED-G60.62.64.6《68.68.纊68.浐腿貞G97.198.298.798.798.598.1酸性辦工95.296.496.495.596.095.4表2遼寧某印染廠廢水水質(zhì)指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3絮凝劑處理實際印染廢水1的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表4絮凝劑處理實際印染廢水2和實際印染廢水3的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其特征在于，所述混凝劑按質(zhì)量體積比為1∶3-3.5(g/mL)的比例將活化后的鋁礬土加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的工業(yè)鹽酸中，攪拌酸溶；按鋁礬土氧化鎂為5∶1-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續(xù)攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應(yīng)液即為聚合氯化鋁-鎂混凝劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁_鎂印染廢水混凝劑，其特征在于，所述的鋁礬土為遼寧產(chǎn)的天然鋁礬土，其主要化學(xué)組成為含Al20335-45%，Si0215-25%,Fe2033"4%,Mg01-2%；氧化鎂是遼寧產(chǎn)輕質(zhì)氧化鎂粉，其MgO>85%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑，其特征在于，所述的混凝劑氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)>9%，鹽基度>45%，密度>1.15，pH值為3.5-4.5。4.聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟1)準(zhǔn)備原料將鋁礬土礦物用球磨機(jī)研磨過200目篩，馬弗爐700-800°C焙燒活化1.5-2h；氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑制備按質(zhì)量體積比為13-3.5(g/mL)的比例將活化后的鋁礬土加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的工業(yè)鹽酸中，攪拌酸溶；酸溶溫度為75-80°C，酸溶時間為2-2.5h；按鋁礬土氧化鎂為51-1.5的比例加入氧化鎂礦粉，繼續(xù)攪拌酸溶1-1.5h，冷卻，沉化24h，反應(yīng)液即為制備出的聚合氯化鋁-鎂混凝劑產(chǎn)品。全文摘要聚合氯化鋁-鎂印染廢水混凝劑及其制備方法，屬于水處理藥劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，它是以天然鋁礬土礦物、輕質(zhì)氧化鎂粉和工業(yè)鹽酸為原料，采用兩段酸溶法工藝制備成的聚合氯化鋁-鎂絮混劑產(chǎn)品。1)原料準(zhǔn)備鋁礬土礦物研磨過200目篩，700-800℃焙燒活化1.5-2h；輕質(zhì)氧化鎂粉研磨過200目篩；2)絮凝劑制備反應(yīng)液即為制備出的聚合氯化鋁鎂混凝劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品氧化鋁(Al2O3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞9％，鹽基度＞45％，密度＞1.15，pH值為3.5-4.5。本發(fā)明解決了印染廢水處理絮凝劑存在的制備工藝復(fù)雜、成本高、存在二次污染、對水溶性好或相對分子質(zhì)量小的染料的脫色效果差的問題。文檔編號C02F1/52GK101830546SQ20101014527公開日2010年9月15日申請日期2010年4月13日優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日發(fā)明者劉學(xué)貴,劉桂萍,劉長風(fēng)申請人:沈陽化工學(xué)院