專利名稱：：一種復(fù)合凈水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及水處理用劑的生產(chǎn)方法，具體是采用燃煤電廠產(chǎn)生的粉煤粉為原料生產(chǎn)的一種用于處理礦山高濁度污水的復(fù)合凈水劑的制作方法。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著水處理技術(shù)的進(jìn)步，混凝劑研究開發(fā)取得了較快發(fā)展，新型凈水劑的研制層出不窮，無機(jī)凈水劑大體可歸納為鐵鹽和鋁鹽兩大類，有機(jī)高分子混凝劑以聚丙烯酰胺為代表，無機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)，也各有應(yīng)用的局限，甚至在有些時候，均會產(chǎn)生不同程度的二次污染，不利于水處理后的再利用。新型復(fù)合凈水劑在凈化機(jī)理上，集多種凈化機(jī)理于一體，兼具有機(jī)、無機(jī)凈水劑的優(yōu)點(diǎn)；在分子結(jié)構(gòu)上，總體呈鏈狀結(jié)構(gòu)，具有活性分枝，易溶于水，性能穩(wěn)定，受溫度影響小，尤其是對污水條件適應(yīng)性強(qiáng)，對礦山污水處理具有針對性。但是目前生產(chǎn)這種復(fù)合凈水劑的成本太高，令大多數(shù)礦山企業(yè)所不能接受；為了解決現(xiàn)有凈水劑成本高的問題，目前，有國內(nèi)外很多人在開發(fā)以燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢物-粉煤灰為主要原料生產(chǎn)復(fù)合凈水劑，利用粉煤灰中含有較多量的Al203、Fe203、FeO、活性炭、活性硅酸等有效成份制作凈水劑，取得一定的成果。我國電廠主要以火力發(fā)電為主，每年排粉煤灰量幾千萬噸，原料來源廣泛，價格低廉，以粉煤灰為主要原料，不僅使廢物得到有效利用，變廢為寶，同時也減少了環(huán)境污染，提高了資源利用率，附合國家節(jié)能減排的大政方針。例如，專利號為01128398.X公開了用粉煤灰生產(chǎn)無機(jī)鋁鐵高聚合混凝劑的方法，這種方法在制得氯化鋁鐵溶液基礎(chǔ)上，所加無機(jī)鋁酸鈣粉只起到調(diào)整鹽基度作用，由于缺少氧化、水解、聚合反應(yīng)，制得的凈水劑相對分子量低，在絮凝能力、提高沉降速度方面、對溫度適應(yīng)性方面，尤其是對高濁度礦山廢水處理方面，效果不好。申請?zhí)枮?0061001714.1公開一禾中利用粉煤灰生產(chǎn)無機(jī)鋁鐵高聚合混凝劑的方法，其工藝較復(fù)雜，且在合成機(jī)理上與普通合成法沒有本質(zhì)不同，比較而言，這種方法制成的凈水劑依然存在凈水劑相對分子量低，在絮凝能力差、沉降速度低、對溫度適應(yīng)性差，尤其是對高濁度原水凈化效果差的特點(diǎn)，凈化效果與市場上銷售的同類產(chǎn)品相近，在礦山高濁度廢水處理方面，效果不明顯。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)凈水劑價格昂貴制作工藝復(fù)雜、處理礦山污水能力差等問題本發(fā)明公開了一種新型復(fù)合凈水劑的制做方法，以粉煤灰為主要原料，針對礦山污水的水質(zhì)特點(diǎn)研發(fā)的復(fù)合凈水劑，體現(xiàn)新型、高效、環(huán)保的特點(diǎn)，達(dá)到了以廢治廢，保護(hù)資源和環(huán)境的目的。本發(fā)明是在粉煤灰為主料制作聚合鋁鐵鹽絮凝劑的工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在氧化、水解聚合、共聚階段添加有機(jī)助劑淀粉或纖維素、以及反應(yīng)促進(jìn)劑，合成了復(fù)合凈水劑，它是與該類聚合鋁鐵鹽凈水劑制作工藝最大的不同之處。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的主要原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑、促進(jìn)劑及有機(jī)助劑，其配比為(按固體重量百分比)30%~35%、50%~55%、10%~15%、1%~1.5%、1%~1.5%，其工藝流程為-以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進(jìn)劑、有機(jī)高分子助劑~~氧化、水解聚合、共聚反應(yīng)——熟化~~分離出液體凈水劑產(chǎn)品或繼續(xù)干燥得到固體凈水劑產(chǎn)品。本發(fā)明的制作方法如下，將原料粉煤灰磨細(xì)至-200目占90%以上；按比例加入5060'C濃度為37%的鹽酸進(jìn)行酸溶反應(yīng)，酸溶反應(yīng)時間為2~3小時，冷卻后過濾制得鋁鐵鹽液；再將氧化劑(如H202)加入鋁鐵鹽液，在5565。C時進(jìn)行氧化水解聚合反應(yīng)，約1.5~2小時左右；升溫到809(TC，加入促進(jìn)劑(如過硫酸銨)，再加入已配制好的淀粉或纖維素助劑(一般配制濃度為10%)，進(jìn)行共聚反應(yīng)，保持溫度在8090'C，壓力在22.5個大氣壓，反應(yīng)時間在45小時；然后進(jìn)行熟化過程，在常溫下進(jìn)行，時間為810小時，經(jīng)分離，得到復(fù)合液體凈7jC劑產(chǎn)品或繼續(xù)干燥得到復(fù)合固體凈水劑產(chǎn)品。本發(fā)明使用的助劑為淀粉或纖維素，選擇這兩種助劑主要是其中含有較多羥基官能團(tuán)，可能與聚合鋁鐵鹽發(fā)生共聚合反應(yīng)，另外其原料成本較低，為天然高分子有機(jī)產(chǎn)品，無毒無害，可改善產(chǎn)品性能，使凈化效果更好。.本發(fā)明使用的氧化劑為H202，濃硫酸，濃硝酸等，選擇氧化劑主要作用是原料中存在的二價鐵經(jīng)酸溶反應(yīng)后生成亞鐵鹽，氧化后生成鐵鹽，鐵鹽的水解能力比亞鐵鹽要強(qiáng)。本發(fā)明使用的促進(jìn)劑為過硫酸銨(或鈰銨硝酸鹽等)。促進(jìn)劑的選擇與氧化劑的選擇有關(guān)，當(dāng)氧化劑選H2(D2(或濃硫酸)時，促進(jìn)劑選過硫酸銨；當(dāng)氧化劑選濃HN03時，促進(jìn)劑選鈰銨硝酸鹽，這樣形成的體系促進(jìn)共聚反應(yīng)的效果好。本發(fā)明引入有機(jī)助劑的目的是進(jìn)一步改善聚合鋁鐵鹽無機(jī)凈水劑的凈化性能，使絮凝沉降速度更快，尤其是對礦山高濁度原水的凈化針對性強(qiáng)，可使凈化更徹底，凈化效果更好，并可以減少藥劑用量，減少藥劑對水體存在的二次污染，降低凈化成本(有機(jī)助劑占原料比例很小，藥劑制做成本提高幅度很小)，而且這兩種助劑目前在水處理行業(yè)沒有應(yīng)用。本發(fā)明以燃煤電廠生產(chǎn)的固體廢物-粉煤灰為主要原料，配以天然高分子助劑制成。其方法克服己有制作凈水劑的不足之處，制作過程簡單易操作、安全無毒無污染，起到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的效果。生產(chǎn)出的凈水劑產(chǎn)品集多種凈化機(jī)理于一體，兼具有機(jī)、無機(jī)凈水劑的優(yōu)點(diǎn)，對污水條件適應(yīng)性強(qiáng)，尤其對礦山污水處理具有針對性，體現(xiàn)新型、高效、環(huán)保的特點(diǎn)。附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。本發(fā)明主要原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑促進(jìn)劑及有機(jī)助劑，其配比為(按固體重量百分比)30%~35%、50°/。~55%、腦~15%、1%1.5%、1%1.5%，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理一一沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑、促進(jìn)劑、有機(jī)高分子助劑一氧化、水解聚合、共聚反應(yīng)一熟化~~分離出液體凈水劑產(chǎn)品或繼續(xù)干燥得到固體凈水劑產(chǎn)品。下表為本發(fā)明的具體幾個實(shí)施例(重量百分比％)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>細(xì)至-200目占90%以上；按比例加入506(TC濃度為37。/。的鹽酸進(jìn)行酸溶反應(yīng)，酸溶反應(yīng)時間為23小時，待冷卻后，過濾制得鋁鐵鹽液，再將氧化劑(如H202)—次加入鋁鐵鹽液中，反應(yīng)中氧化劑要一次加入，反應(yīng)效果較好；在5565-C左右進(jìn)行氧化水解聚合反應(yīng)，約1.5-2小時；升溫到809(TC，一次性加入促進(jìn)劑(如過硫酸銨)，再加入已配制好的濃度為10%淀粉或纖維素助劑，反應(yīng)中助劑一次性加入，反應(yīng)效果較好，進(jìn)行共聚反應(yīng)，保持溫度在8090°C，壓力在22.5個大氣壓，反應(yīng)時間在45小時；然后進(jìn)行熟化過程，在常溫下進(jìn)行，時間為810小時，得到液體復(fù)合凈水劑產(chǎn)品，如需要，再對液體產(chǎn)品進(jìn)行干燥處理得到固體凈水劑產(chǎn)品，液體和固體凈水劑的凈水效果是一樣的，其產(chǎn)品主要指標(biāo)如下表。指標(biāo)名稱指標(biāo)液體固體外觀橙黃至棕黃色液體黃色粉末相對密度>1.20Al203+Fe203含量/0/。>11>30鹽基度/%50~7550~75PH(P/。水溶液)3.5~4.5水不溶物含量/%〈1.0〈2.0粘度(25。C)/mPa.s25~30上述反應(yīng)過程使用促進(jìn)劑為過硫酸銨，因?yàn)榇龠M(jìn)劑的選擇與氧化劑的選擇有關(guān)，當(dāng)氧化劑選H202(或濃硫酸)時，促進(jìn)劑選過硫酸銨；當(dāng)氧化劑選濃HN03時，促進(jìn)劑選鈰銨硝酸鹽，這樣形成的體系促進(jìn)共聚反應(yīng)的效果更好。應(yīng)用發(fā)明產(chǎn)品與采用本專利方法但未加入助劑及普通聚合鋁鐵凈水劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在凈化時間及藥劑用量相同時，對比效果如下原水懸浮物濃度3000mg/L原水懸浮物濃度8000mg/L凈化水懸浮物濃度mg/L反應(yīng)速度cm/min凈化水懸浮物濃度mg/L反應(yīng)速度cm/min20°C10。C(20。C)10°C本發(fā)明381.641.38561.150.98未加入助劑431.421.06680.910.65現(xiàn)有凈水劑421.421.06700.900.557由上表可見本發(fā)明未加入助劑時的產(chǎn)品與普通聚合鋁鐵鹽性能相近，而本發(fā)明產(chǎn)品性能明顯優(yōu)于前二者，具有凈化效果好、沉降速度快、受溫度影響小的特點(diǎn)，對高濁度原水適應(yīng)性更強(qiáng)。其它許多試驗(yàn)也證明了同樣的結(jié)論。應(yīng)用本發(fā)明產(chǎn)品，在藥劑用量相同時，可以提高凈化效果，減少沉降面積，在凈化效果相同時，可以大大減少藥劑用量，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。權(quán)利要求1、一種復(fù)合凈水劑的制作方法，其特征在于，原料為粉煤灰、鹽酸、氧化劑、促進(jìn)劑及有機(jī)助劑，按固體重量百分比，依次為30％～35％、50％～55％、10％～15％、1％～1.5％、1％～1.5％，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進(jìn)劑、有機(jī)高分子助劑——氧化、水解聚合、共聚反應(yīng)——熟化——分離出液體凈水劑產(chǎn)品或繼續(xù)干燥得到固體凈水劑產(chǎn)品。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合凈水劑的制作方法，其特征在于，具體方法為原料粉煤灰磨細(xì)至-200目占90%以上；按比例加入5060'C濃度為37%的鹽酸進(jìn)行酸溶反應(yīng)，酸溶反應(yīng)時間為2~3小時，待冷卻沉降后，過濾制得鋁鐵鹽液；再將氧化劑加入鋁鐵鹽液中，在5565'C時進(jìn)行氧化水解聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為1.5~2小時；升溫到80~90°C，加入促進(jìn)劑，再加入己配制好的配制濃度為10%淀粉或纖維素助劑，進(jìn)行共聚反應(yīng)，保持溫度在8090°C，壓力在22.5個大氣壓，反應(yīng)時間在45小時；然后進(jìn)行熟化過程，在常溫下進(jìn)行，時間為8~10小時。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的助劑為淀粉或纖維素。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的氧化劑為H202，濃硫酸，濃硝酸。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合凈水劑的制作方法，其特征在于，使用的促進(jìn)劑為過硫酸銨或鈰銨硝酸鹽，皿劑的選擇與氧化劑的選擇有關(guān)，當(dāng)氧化劑選H202或濃硫酸時，促進(jìn)劑選過硫酸銨；當(dāng)氧化劑選濃HN03時，促進(jìn)劑選鈰銨硝酸鹽。全文摘要本發(fā)明公開一種適合于處理礦山污水用的復(fù)合凈水劑的制作方法，其工藝流程為以粉煤灰、鹽酸為主要原料——酸溶處理——沉降——過濾得到鋁鐵鹽液——添加氧化劑促進(jìn)劑、有機(jī)高分子助劑——氧化、水解聚合、共聚反應(yīng)——熟化——得到液體凈水劑產(chǎn)品或繼續(xù)干燥得固體凈水劑產(chǎn)品。本發(fā)明的特點(diǎn)是以燃煤電廠生產(chǎn)的固體廢物-粉煤灰為主要原料，配以天然高分子助劑制成。其方法克服已有制作凈水劑的不足之處，制作過程安全無毒無污染，起到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的效果。生產(chǎn)出的產(chǎn)品集多種凈化機(jī)理于一體，兼具有機(jī)、無機(jī)凈水劑的優(yōu)點(diǎn)，對污水條件適應(yīng)性強(qiáng)，尤其對礦山污水處理具有針對性，體現(xiàn)新型、高效、環(huán)保的特點(diǎn)。文檔編號C02F1/52GK101468838SQ20071015912公開日2009年7月1日申請日期2007年12月24日優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日發(fā)明者周惠文,王陸新申請人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司