赤泥制備含鈦聚硅酸鋁鐵混凝劑及其應(yīng)用研究.pdf

1、混凝沉淀法是一種常見(jiàn)的印染廢水前處理方法，但針對(duì)水溶性染料分子混凝處理的研究報(bào)道較少。赤泥屬于一種強(qiáng)堿性有害廢渣，但赤泥中富含寶貴的有價(jià)金屬元素，是一種可利用的資源。本論文旨在利用赤泥制備一種高效混凝劑，用于處理亞甲基藍(lán)模擬廢水。研究結(jié)果如下：
　　以拜耳法赤泥為主要原料，采用加助溶劑酸溶的方法得到鐵鋁浸出液，引入聚硅酸和硫酸氧鈦，復(fù)合共聚合成液態(tài)含鈦聚硅酸鋁鐵（T-PSAF）。實(shí)驗(yàn)表明，最佳的酸浸條件是，酸濃度8 mol/L，液

2、固比14 mL/g，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間80 min， NaCl加入量為0.10 g/g（以干赤泥計(jì)）。此時(shí)鐵的浸出率88.25％，鋁的浸出率73.21%。比較常用的幾種酸浸動(dòng)力學(xué)模型得出赤泥酸浸出鐵鋁符合收縮未反應(yīng)芯模型，其中鐵離子的浸出符合化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散控制，反應(yīng)的表觀活化能為46.98 kJ/mol，鋁離子的反應(yīng)屬于產(chǎn)物層擴(kuò)散控制，反應(yīng)的表觀活化能為27.68 kJ/mol。
　　制備自制 T-PSAF混凝劑的條件是， S

3、iO2濃度為2%，硅酸活化 pH為5， n(Fe+Al)/n(Si)，n(Ti)/n(Si)均為0.3，熟化pH為4，熟化時(shí)間為8h。
　　將自制T-PSAF混凝劑用于處理10 mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水，得到最佳的投加量為25 mL/L，改變模擬廢水的初始濃度，當(dāng)亞甲基藍(lán)濃度升高至150~200 mg/L，脫色率可達(dá)99%以上。對(duì)自制液態(tài)混凝劑T-PSAF在70℃下，低溫干燥，得到固態(tài)T-PSAF混凝劑，參照國(guó)標(biāo)中對(duì)聚合硫酸鐵（P

4、FS）和聚合氯化鋁（PAC）中重金屬含量的規(guī)定，對(duì)固體T-PSAF混凝劑中重金屬As、Pb、Cd、Hg、Cr含量進(jìn)行檢測(cè)，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)。T-PSAF固體混凝劑與市售幾種印染廢水混凝劑在相同投加量下，處理10 mg/L亞甲基藍(lán)模擬廢水，自制T-PSAF混凝效果更優(yōu)。
　　分別采用試劑法，紅外光譜和掃描電鏡對(duì)自制混凝劑聚硅酸鋁鐵（PSAF）和含鈦聚硅酸鋁鐵（T-PSAF）進(jìn)行表征。其中，試劑法表明，鐵、鋁、硅水解過(guò)程中形成了復(fù)雜的多羥