CN107720912A - 聚硅酸铝铁‑二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法 - Google Patents
聚硅酸铝铁‑二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种聚硅酸铝铁‑二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：（1）向硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2‑4，静置活化2‑3h，得到活化的硅酸钠溶液；（2）在3000rpm的转速下，向活化的硅酸钠溶液中依次加入氯化铝溶液和硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3‑4，然后搅拌10‑20min后静置熟化2‑4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；（3）向聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60‑80℃下搅拌反应2h。本发明提供的制备方法简单，制备的聚硅酸铝铁‑二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂能有效去除废水的色度、浊度，对铊的去除效果好。
Description
技术领域
本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法。
背景技术
采用单一絮凝剂处理复杂废水时，往往存在沉淀效果不理想、污染物去除率低等缺点。相关研究表明，复合絮凝剂能克服单一絮凝剂的缺点，是絮凝剂发展的主要趋势。复合絮凝剂分为无机-无机复合絮凝剂、有机-有机复合絮凝剂和无机-有机复合絮凝剂，其中，无机-无机和无机-有机复合絮凝剂应用较多。无机高分子絮凝剂具有价格低廉，絮体密实、沉降速度快等优点，但存在分子量低、活性基团单一、吸附架桥能力弱、产泥量大等缺点；而有机高分子絮凝剂具有分子量大、活性基团多、吸附架桥能力强、投加量少等优点，但存在处理成本高、最佳投药范围窄等缺点。两类絮凝剂各有优缺点且在性能及成本上有很强的互补性，若将其复配可达到扬长避短的效果。
铊是一种剧毒物质，以低浓度分布于长石、云母和铁、铜的硫化物等矿物中。随着工业的发展，金属冶炼、化工等行业产生大量含铊废水，水体铊污染的态势呈现逐年加剧的趋势，严重威胁水环境和人类健康。对于高浓度含铊废水，通常采用化学沉淀法进行处理，向其中投Cl-、S2-、黄钾铁钒、普鲁士蓝等，使铊以沉淀物的形式从水体中去除，但其处理效果难以满足严苛的铊排放标准。因此，迫切需要开发新的含铊废水处理技术。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法。
聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）向硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2-4，静置活化2-3h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入氯化铝溶液和硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3-4，然后搅拌10-20min后静置熟化2-4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60-80℃下搅拌反应2h。
优选地，步骤（1）中硅酸钠溶液的质量浓度为2.5%。
优选地，步骤（2）中活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4。
优选地，步骤（2）中氯化铝溶液的浓度为0.5mol/L。
优选地，步骤（2）中硫酸亚铁溶液的浓度为0.5mol/L。
优选地，步骤（3）中聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
本发明的优点：
本发明提供的制备方法简单，制备的聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂能有效去除废水的色度、浊度，对铊的去除效果好。
具体实施方式
实施例1
聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2，静置活化2h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3，然后搅拌10min后静置熟化2h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
实施例2
聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为4，静置活化3h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为4，然后搅拌20min后静置熟化4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在80℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
实施例3
聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 3，静置活化2.5h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3.5，然后搅拌15min后静置熟化3h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在70℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
实施例4
聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：
（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为2.5，静置活化2.8h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为4，然后搅拌15min后静置熟化3.5h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在75℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
Claims (6)
1.聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
（1）向硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2-4，静置活化2-3h，得到活化的硅酸钠溶液；
（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入氯化铝溶液和硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3-4，然后搅拌10-20min后静置熟化2-4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；
（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60-80℃下搅拌反应2h。
2.根据权利要求1所述聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中硅酸钠溶液的质量浓度为2.5%。
3.根据权利要求1所述聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4。
4.根据权利要求1所述聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中氯化铝溶液的浓度为0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中硫酸亚铁溶液的浓度为0.5mol/L。
6.根据权利要求1所述聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。
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