CN103265044A

CN103265044A - 絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法

Info

Publication number: CN103265044A
Application number: CN2013102075953A
Authority: CN
Inventors: 库建刚
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2013-08-28

Abstract

本发明公开了一种利用絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，包括以下步骤：原料搅拌混合、絮凝、磁分离、中和、二次磁分离。本发明可以使水玻璃溶液中铁浓度由＞1%下降到＞0.02%，水不溶物下降到0.2%，并实现连续化作业，投资小，流程简单，易于操作，处理量大。应用于高铁含量的水玻璃除杂，生产高质量液体水玻璃产品。

Description

絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法

技术领域

本发明属于水玻璃提纯领域，具体涉及一种利用絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法。

背景技术

水玻璃，俗称泡花碱，硅酸钠，是一种气硬性胶凝材料，优质水玻璃外观呈无色或青灰色的透明粘稠液体。水玻璃作为一种重要的工业原料，用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。但由于水玻璃工业生产中的特殊性，例如原料二氧化硅中的杂质高等特点，导致市场上的水玻璃产品中杂质铁、铝、钙往往超标，水玻璃溶液中的铁铝等杂质会严重影响产品的分散性和结构，特别是铁含量过高会导致下游产品颜色不佳，还会有变色反应，特别是下游产品对颜色要求较高时，往往得不到优质产品。因此，降低水玻璃溶液中的杂质铁铝是非常重要的。

目前，水玻璃除杂技术有：（1）低浓度自然沉淀再浓缩法，此法主要靠自然沉降，且要升高溶液温度并配合再浓缩作业，不仅耗时长，而且生产成本高。（2）过滤分离技术，一般采用传统的过滤材质和各种滤布、滤网、滤毡等得到的滤液差，如采用工业用原色棉帆布作过滤介质，能获得较好的滤液产品，但均遇到再生清洗麻烦或过滤效率不稳定问题；（3）高分子精密度微孔过滤技术，采用高浓度水玻璃过滤设备，该设备为叶片式加压过滤机，利用硅藻土为助滤剂，能生产出透明度高，杂质含量达标的水玻璃产品，但其操作技术复杂，清洗维护难，生产效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，可以使水玻璃溶液中铁浓度由＞1%下降到＞0.02%，水不溶物下降到0.2%，并实现连续化作业，投资小，流程简单，易于操作，处理量大。应用于高铁含量的水玻璃除杂，生产高质量液体水玻璃产品。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法包括以下步骤：原料搅拌混合、絮凝、磁分离、中和、二次磁分离。具体步骤如下：

在水玻璃搅拌槽中加改性纳米四氧化三铁（用量为0.5~3kg/m³料液），搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，加助凝剂（铝铁，用量为0.05~0.3kg/m³料液），搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，加絮凝剂（阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子度50~60，分子量300~800万，用量为0.01~0.20kg/m³料液），搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，再采用转速为50~160转/分钟的搅拌槽搅拌混合1~5min，料液进入弱磁场磁选机中进行磁分离，料液为合格料液；絮凝物和磁粉一起进入磁选机的接料箱中，通过洗涤搅拌槽，转速为400~800转/分钟，调整pH值为5~8，搅拌混合1~5min，然后进入二次磁分离，纳米四氧化三铁得以回收，并循环使用，废液单独处理。

本发明的显著优点在于：本发明可以使水玻璃溶液中铁浓度由＞1%下降到＞0.02%，水不溶物下降到0.2%，并实现连续化作业，投资小，流程简单，易于操作，处理量大。应用于高铁含量的水玻璃除杂，生产高质量液体水玻璃产品。

具体实施方式

实施例1

在水玻璃搅拌槽中加改性纳米四氧化三铁（用量为0.5kg/m³料液），搅拌混合1min，转速为100转/分钟，加助凝剂（铝铁，用量为0.05kg/m³料液），搅拌混合1min，转速为100转/分钟，加絮凝剂（阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子度50~60，分子量300~800万，用量为0.01kg/m³料液），搅拌混合1min，转速为100转/分钟，再采用转速为50转/分钟的搅拌槽搅拌混合1min，料液进入弱磁场磁选机中进行磁分离，料液为合格料液；絮凝物和磁粉一起进入磁选机的接料箱中，通过洗涤搅拌槽，转速为400转/分钟，调整pH值为5~8，搅拌混合1min，然后进入二次磁分离，纳米四氧化三铁得以回收，并循环使用，废液单独处理。获得的水玻璃溶液中铁浓度由1.2%下降到0.011%，水不溶物下降到0.13%。

实施例2

在水玻璃搅拌槽中加改性纳米四氧化三铁（用量为1kg/m³料液），搅拌混合3min，转速为160转/分钟，加助凝剂（铝铁，用量为0.2kg/m³料液），搅拌混合2min，转速为160转/分钟，加絮凝剂（阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子度50~60，分子量300~800万，用量为0.02kg/m³料液），搅拌混合3min，转速为160转/分钟，再采用转速为100转/分钟的搅拌槽搅拌混合3min，料液进入弱磁场磁选机中进行磁分离，料液为合格料液；絮凝物和磁粉一起进入磁选机的接料箱中，通过洗涤搅拌槽，转速为500转/分钟，调整pH值为5~8，搅拌混合3min，然后进入二次磁分离，纳米四氧化三铁得以回收，并循环使用，废液单独处理。获得的水玻璃溶液中铁浓度由2.1%下降到0.017%，水不溶物下降到0.15%。

实施例3

在水玻璃搅拌槽中加改性纳米四氧化三铁（用量为3kg/m³料液），搅拌混合5min，转速为200转/分钟，加助凝剂（铝铁，用量为0.3kg/m³料液），搅拌混合5min，转速为200转/分钟，加絮凝剂（阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子度50~60，分子量300~800万，用量为0.2kg/m³料液），搅拌混合5min，转速为200转/分钟，再采用转速为160转/分钟的搅拌槽搅拌混合5min，料液进入弱磁场磁选机中进行磁分离，料液为合格料液；絮凝物和磁粉一起进入磁选机的接料箱中，通过洗涤搅拌槽，转速为800转/分钟，调整pH值为5~8，搅拌混合5min，然后进入二次磁分离，纳米四氧化三铁得以回收，并循环使用，废液单独处理。获得的水玻璃溶液中铁浓度由3.5%下降到0.02%，水不溶物下降到0.18%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，其特征在于：包括以下步骤：原料搅拌混合、絮凝、磁分离、中和、二次磁分离。

2.根据权利要求1所述的絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，其特征在于：具体步骤如下：在水玻璃搅拌槽中加改性纳米四氧化三铁，搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，加助凝剂，搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，加絮凝剂，搅拌混合1~5min，转速为100~200转/分钟，再采用转速为50~160转/分钟的搅拌槽搅拌混合1~5min，料液进入弱磁场磁选机中进行磁分离，料液为合格料液；絮凝物和磁粉一起进入磁选机的接料箱中，通过洗涤搅拌槽，转速为400~800转/分钟，调整pH值为5~8，搅拌混合1~5min，然后进入二次磁分离，纳米四氧化三铁得以回收，并循环使用，废液单独处理。

3.根据权利要求2所述的絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，其特征在于：所述的改性纳米四氧化三铁的用量为0.5~3kg/m³料液，其制备过程为用S-丁基-S′-异丙酸基三硫代碳酸酯制备丙烯酸和聚丙烯酰胺的嵌段聚合物，调节聚合物溶液的pH值为5，然后将其和四氧化三铁纳米粒子混合于室温下强烈搅拌2h。

4.根据权利要求2所述的絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，其特征在于：所述的助凝剂为铝铁，用量为0.05~0.20kg/m³料液。

5.根据权利要求2所述的絮凝-磁分离去除水玻璃溶液中杂质铁的方法，其特征在于：所述的絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，阳离子度为50~60，分子量为300~800万，用量为0.01~0.10kg/m³料液。