赤泥制備聚合氯化鋁鐵絮凝劑工藝條件及應用研究.pdf

1、本文以廣西某鋁廠的拜耳法赤泥為主要原料,在一定溫度下用鹽酸浸出赤泥中的鐵、鋁,繼而加入穩(wěn)定劑、氧化劑進行水解聚合,并加入堿化劑調(diào)節(jié)其堿化度,制得無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁鐵。分析研究了聚合氯化鋁鐵在酸溶和水解聚合階段的制備工藝條件和形貌特征,并分析比較了自制聚合氯化鋁鐵在不同水質(zhì)條件下的絮凝性能。實驗結(jié)論如下:
　　(1)在鹽酸浸出赤泥中鐵、鋁的工藝階段,單因素實驗及正交實驗結(jié)果表明:赤泥是否焙燒及焙燒溫度對鐵、鋁的浸出率影響不大

2、,酸浸工藝條件中浸出率影響因子大小依次為鹽酸濃度>反應時間>液固比>反應溫度;鹽酸浸出赤泥中鐵、鋁的最佳工藝條件是鹽酸濃度為9mo l/L、反應溫度為1000C,反應液固比7:1,反應時間2h。此時鐵、鋁浸出率最大,分別為96.13％和30.69%。通過電鏡及x-射線衍射分析可知,經(jīng)過鹽酸浸出,赤泥可溶性金屬鹽被大量溶出,赤鐵礦礦物相已基本消失,赤泥的微觀形貌由團粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)閷蛹軤罱Y(jié)構。
　　(2)在水解聚合工藝階段,氧化劑的使用會

3、更有利于鐵的水解聚合,適用氧化法工藝,且先加入穩(wěn)定劑、再加入氧化劑的工藝流程更有利于制備出高穩(wěn)定性的聚合氯化鋁鐵。利用高嶺土懸濁液對產(chǎn)品進行混凝性能測試,結(jié)果表明制備聚合氯化鋁鐵的最佳工藝條件是:P/Fe為0.08,[H2O2]/[Fe2+]為1.2的雙氧水溶液作為氧化劑,堿化度為1.4,陳化時間10天。在此條件下制得的聚合氯化鋁鐵對高嶺土懸濁液的濁度去除率可達到95.4%。
　　(3)通過Ferron逐時絡合比色法研究了不同工藝

4、條件對聚合氯化鋁鐵中鐵形態(tài)分布的影響,研究表明:P/Fe的增大能顯著的增強聚合氯化鋁鐵的穩(wěn)定性;改變[H2O2]/[Fe2+]對聚鐵溶液中鐵的形態(tài)分布影響較小;堿化度大于1.4時會增強中聚態(tài)的Feb向高聚態(tài)Fec的轉(zhuǎn)化趨勢,降低聚合氯化鋁鐵穩(wěn)定性及絮凝效能;產(chǎn)品的性能在20天內(nèi)可保持一定的穩(wěn)定性,隨著陳化時間的延長,游離態(tài)F ea和中聚態(tài)F eb形態(tài)隨著時間慢慢向高聚態(tài)F ec方向轉(zhuǎn)化,絮凝性能降低。
　　(4)將自制絮凝劑應用于