赤铁矿制备聚硅酸铁絮凝剂的性能研究.pdfVIP

赤铁矿制备聚硅酸铁絮凝剂的性能研究 郭 萍 李庆新 余训民 (武汉工程大学环境与城市建设学院 湖北 武汉 430074) 摘 要 ：为利 用赤铁矿、工业盐酸及硅酸钠为原料 ，制备聚硅 酸氯化铁絮凝 剂的方法并得 出最佳条 件．运用实验分析、文献分析及 比较分析的方法 ，对聚硅酸氯化铁混凝性能进行了相关分析 。并对聚硅酸 氯化铁絮凝剂的性能进行 了简要分析。结果表 明．酸浸的温度 、反应的时间、盐酸的浓度 以及液 固比均对 铁 的浸 出有一定的影响．得到的最佳条件使铁的浸 出率可达到94．58％；该方法制备的聚硅酸氯化铁絮凝 剂DH适用范围较广 ．在整个中性和弱碱性范围内的处理效果较好 ；处理水的温度在 10～30℃时，其效果较 好 ：与市售的絮凝刑比较 ．在加药量相同的情况下，具有形成絮体速度较快，沉降速度快的优点。 关键词 ：赤铁矿 ；聚硅酸氯化铁 ；混凝 ；铁浸 出率 ；聚硅 酸氯化铁絮凝剂 中图分类号 ：X705 文献标识码 ：A 品瓶取样 ，放入浊度计中测量浊度。 1 概述 2 材料仪器与方法 3 实验结果与讨论 近年来 ．水资源问题在全世界被 引 2．1 仪器和试剂 起广泛重视 目前 中国年缺水总量约为 实验用试剂为蒸馏水 、高岭土、硅 3．1 影响铁浸出率的因素及分析 300～400亿 m3．全 国 669座城 市 中有 酸钠 (九水)、氢氧化钠及工业盐酸。仪 本实验通过查阅相关文献 ．先进行 400座供水不足 ．1l0座严重缺水 。可 器为数显六联磁力搅拌器 (CJJ一931 单 因素分析 ．再采用正交实验设计方 见 ．水资源短缺 已经成为 中国．特别是 (HJ一6A))、pH计 (PHS一3C)、浊度仪 案 ．得到铁浸出的最佳条件 选用的正 中国北方地 区发展 的重要制约 因素 ．我 (WGZ一200)等 交表 (4s)。即选取 4个因素 ，每种 因 国水资源的形势十分严峻。因此 ．要使 2．2 聚硅酸氯化铁的制备 素分别考虑 5个不同的水平 。因素及水 有 限的水 资源满足人们 日益增长 的生 取一定量 的赤铁矿粉 ．加入适 当浓 平表见表 1．正交实验结果见表2。 产和生活的需要 ．对排放 的废水进行有 度 的盐酸 ．控制其液固比．在加热搅拌 由正交实验结果可以看出：①对于 效净化和回用是解决我 国水资源 问题 的条件下反应一段 表 1 正交实验表 k (4) 的必然途径 时 间．使之 聚合 ．得 聚硅酸其制备原料丰富．对人体无 到聚合氯化铁 ：再 害．与其他无机高分子絮凝剂联用时 ． 将一定量聚硅酸搅 可大大提高絮凝剂的效果 。因而它的应 拌均匀后 陈化 2h． 用前景十分广 阔．但其稳定性较差 ．需 便可得到聚硅酸氯 即配即用 通过近几年 的研究发现 ．在 化铁絮凝剂 聚硅酸中引入一定量金属离子 ．经熟化 2．3 混凝实验 一 段时间后 ，能有 良好的混凝效能 ．同 将蒸馏水与 自来水 以 1：1的比例 浸出的温度 ：温度对铁的浸出影响是最 时也提高了聚硅酸的稳定性 其 中对铁 混合 于水中 ．加入适量 的高岭土 ，配成 显著 的．温度升高 ，有利于铁的溶出，且 离子与铝离子的研究最多 本实验主要 高 岭土含量为 200mg／L左右 的模拟悬 有助于水解 、聚合反应 ：但盐酸容易挥 讨论用_T业盐酸和赤铁矿制 成的聚合 浊液 ．作为实验用模拟废水使用 。在快 发 ．温度过高容易造成盐酸的损失 。并 氯化铁 ．再与 以硅酸钠为原料制成 的聚 速搅拌下往模拟水样中加入一定量 的 且