CN107445270A - 一种聚合硅酸铝铁的制备方法 - Google Patents

一种聚合硅酸铝铁的制备方法 Download PDF

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周文婷
罗超
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Abstract

本发明的目的在于提供一种工序简单，操作便捷，生产效率高，絮凝效率高的聚合硫酸铁的制备方法。本发明制备的聚合硅酸铝铁净水效率极高，特别是对低浊度水的处理，高于其他絮凝剂的3‑5倍。

Description

一种聚合硅酸铝铁的制备方法
技术领域
本发明涉及到一种聚合硅酸铝铁的制备方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
聚合硅酸铝铁具有离子度高、易溶于水(在整个PH值范围内完全溶于水，且不受低水温的影响)、不成凝胶、水解稳定性好等特点，由于ST絮凝剂的大分子链上所带的正电荷密度高，产物的水溶性好，分子量适中，因此具有絮凝和消毒的双重性能。ST絮凝剂与传统使用的无机絮凝剂(如聚合氯化铝，硫酸铝、碱式氯化铝等)相比，具有产生的淤泥量少，沉降速度快水质好，成本低等特点，而且还可以直接过滤，这极大地简化了回收成本。
现有技术的聚合硫酸铁的工业化生产最常用的方法就是以硅酸盐溶液为原料，在酸性条件下活化生成硅酸，然后再加入铝盐和铁盐，即可制得硅酸铝铁絮凝剂，但是在生产过程工序复杂，而且反应对原料的配比、生产条件敏感，生产效率不高，而且制备的聚合硫酸铝铁的电中和能力降低，絮凝效能下降。因此，需要研究一种工序简单，操作便捷，生产效率高，絮凝效率高的聚合硫酸铁的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工序简单，操作便捷，生产效率高，絮凝效率高的聚合硫酸铁的制备方法。
本发明提供一种聚合硅酸铝铁的制备方法，具体包括如下步骤：(1)在搅拌的条件下载硅酸钠溶液中缓慢通入二氧化碳，然后静置2h，得到硅酸溶胶；(2)向步骤(1)所得的硅酸溶胶加入铝盐，待铝盐完全溶解后再加入铁盐，搅拌直至溶液变为红棕色透明溶液，然后停止搅拌，避光静置4-6h，即得到聚合硅酸铝铁。
本发明的进一步改进，步骤(1)通入二氧化碳的流速为30ml/min-60ml/min。
本发明的进一步改进，铝盐为氯化铝、硫酸铝或氯化铝与硫酸铝的混合物。
本发明的进一步改进，铁盐为氯化铁、硫酸铁或氯化铁与硫酸铁的混合物。
本发明的进一步改进，铝盐和铁盐的用量中Al和Fe的摩尔比为1-2:1。
本发明的进一步改进，硅酸溶液中Si比Al和Fe总物质的量为1:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明制备的聚合硅酸铝铁净水效率极高，特别是对低浊度水的处理，高于其他絮凝剂的3-5倍。
2、本发明制备的聚合硅酸铝铁不仅可有效地降低水中悬浮物固体含量，从而降低水的浊度，而且还可使病毒沉降和降低水中三卤甲烷前体的作用，因而使水中的总含碳量(TOC)降低。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供一种聚合硅酸铝铁的制备方法，具体包括如下步骤：(1)在搅拌的条件下载硅酸钠溶液中缓慢通入流速为30ml/min的二氧化碳，然后静置2h，得到硅酸溶胶；(2)向步骤(1)所得的硅酸溶胶加入氯化铝，待氯化铝完全溶解后再加入氯化铁，搅拌直至溶液变为红棕色透明溶液，然后停止搅拌，避光静置4，即得到聚合硅酸铝铁。
本发明的进一步改进，铝盐和铁盐的用量中Al和Fe的摩尔比为1:1。
本发明的进一步改进，硅酸溶液中Si比Al和Fe总物质的量为1:1。
实施例2：
本发明提供一种聚合硅酸铝铁的制备方法，具体包括如下步骤：(1)在搅拌的条件下载硅酸钠溶液中缓慢通入流速为60ml/min的二氧化碳，然后静置2h，得到硅酸溶胶；(2)向步骤(1)所得的硅酸溶胶加入硫酸铝，待硫酸铝完全溶解后再加入硫酸铁，搅拌直至溶液变为红棕色透明溶液，然后停止搅拌，避光静置6h，即得到聚合硅酸铝铁。
本发明的进一步改进，铝盐和铁盐的用量中Al和Fe的摩尔比为2:1。
本发明的进一步改进，硅酸溶液中Si比Al和Fe总物质的量为1:1。
实施例3：
本发明提供一种聚合硅酸铝铁的制备方法，具体包括如下步骤：(1)在搅拌的条件下载硅酸钠溶液中缓慢通入流速为45ml/min的二氧化碳，然后静置2h，得到硅酸溶胶；(2)向步骤(1)所得的硅酸溶胶加入氯化铝与硫酸铝的混合物，待氯化铝与硫酸铝的混合物完全溶解后再加入氯化铁与硫酸铁的混合物，搅拌直至溶液变为红棕色透明溶液，然后停止搅拌，避光静置5h，即得到聚合硅酸铝铁。
本发明的进一步改进，步骤(1)通入二氧化碳的流速为30ml/min-60ml/min。
本发明的进一步改进，铝盐为氯化铝、硫酸铝或氯化铝与硫酸铝的混合物。
本发明的进一步改进，铁盐为氯化铁、硫酸铁或氯化铁与硫酸铁的混合物。
本发明的进一步改进，铝盐和铁盐的用量中Al和Fe的摩尔比为1.5:1。
本发明的进一步改进，硅酸溶液中Si比Al和Fe总物质的量为1:1。

Claims (6)

1.一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：(1)在搅拌的条件下载硅酸钠溶液中缓慢通入二氧化碳，然后静置2h，得到硅酸溶胶；(2)向步骤(1)所得的硅酸溶胶加入铝盐，待铝盐完全溶解后再加入铁盐，搅拌直至溶液变为红棕色透明溶液，然后停止搅拌，避光静置4-6h，即得到聚合硅酸铝铁。
2.根据权利要求1所述的一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：步骤(1)通入二氧化碳的流速为30ml/min-60ml/min。
3.根据权利要求1所述的一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：所述铝盐为氯化铝、硫酸铝或氯化铝与硫酸铝的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：所述铁盐为氯化铁、硫酸铁或氯化铁与硫酸铁的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：所述铝盐和铁盐的用量中Al和Fe的摩尔比为1-2:1。
6.根据权利要求1所述的一种聚合硅酸铝铁的制备方法，其特征在于：硅酸溶液中Si比Al和Fe总物质的量为1:1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108975474A (zh) * 2018-09-25 2018-12-11 湖南烯富环保科技有限公司 盾构泥水固液快速分离用改性无机絮凝剂及改性方法和应用
CN114835229A (zh) * 2022-05-06 2022-08-02 兰州交通大学 一种聚硅酸铝铁/阳离子淀粉复合絮凝剂及其制备方法

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