[发明专利]一种固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂制备工艺

说明书

本发明涉及一种金属盐混凝剂，尤指一种固体聚硅酸金属盐‑聚铝混凝剂及其制备工艺，所述的混凝剂主要包括以下组分：氯化铝27~200份、生石灰14.5~52份、熟石灰11.7~36份、碳酸钠11.3~36份、氢氧化钠16~67份、氢氧化钾3~29份、水1~300份、硫酸1~60份、飞灰1~200份、水玻璃3~70份；本发明采用直接或者先浸酸的方式制备固体聚硅酸金属盐‑聚铝混凝剂，在不同条件下提供了不同的制备工艺，均可保证固体混凝剂稳定性，克服了聚硅酸金属盐类混凝剂稳定差的问题；可用于垃圾渗滤液混凝处理工艺，不仅能有效的利用飞灰制备固体混凝剂处理垃圾渗滤液，同时可以实现资源化循环利用，对环境带来一定效益。

技术领域

本发明涉及一种金属盐混凝剂，尤指一种固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂制备工艺。

背景技术

聚合氯化铝对污染严重的废水混凝效果较好，形成矾花大，泥水分离快，对设备的腐蚀作用较小，所以广泛应用在各领域的废水中。但是聚铝也存在很多缺点，比如(1)毒性问题，铝盐通过各种途径进入到人体后在人体蓄积并参与许多生物化学反应，导致人体出现中毒症状；(2)低温低浊处理能力差，铝盐的使用会加重出水浊度；(3)铝系絮凝剂易受到共存盐的影响絮凝作用减弱；文献报道聚硅酸与铝水解产物相互作用的过程中使铝的聚合形态及转化发生变化，影响了水体中胶粒的稳定，但借助聚硅酸的吸附架桥作用，能继续絮凝沉淀脱稳的胶体粒子，比简单铝盐混凝剂优越。

本发明引入聚硅酸，提高产品在低温低浊水的处理，且提供一种生产稳定的聚硅酸金属盐混凝剂的方法，利用聚铝合成过程中的特点，结合聚硅酸的合成，最终得到一种稳定的聚硅酸金属盐混凝剂；另外，本发明所用填料中引入飞灰，资源化利用飞灰；本发明酸浸方式合成产物更是利用飞灰的一种方式，从而得到不同种类聚硅酸金属盐混凝剂。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在公开一种金属盐混凝剂，尤指一种固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂，其特征在于，所述的混凝剂主要包括以下组分：氯化铝27～200份、生石灰14.5～52份、熟石灰11.7～36份、碳酸钠11.3～36份、氢氧化钠16～67份、氢氧化钾3～29份、水1～300份、硫酸1～60份、飞灰1～200份、水玻璃3～70份。

所述混凝剂还包括组分：硫酸铝、硅藻土、白炭黑、硫酸亚铁、氯化铁、氯化镁、氯化锌、盐酸、硝酸，分别为1～50份。

所述氯化铝、生石灰、熟石灰、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾的质量比为10:3:2:2:4:1。

所述飞灰与水玻璃的质量比为3～5:1。

一种固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂制备工艺，其特征在于，所述的制备工艺主要包括以下步骤：

1)以氯化铝为主要原料，以生石灰、熟石灰、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾为辅原料反应合成聚合氯化铝；

2)首先在反应釜中，加入98g聚合氯化铝，由氯化铝与辅原料中的一种或多种组成，调节整体反应的碱度，9.6～9.9mL水，在55～80℃的温度条件下，从高速搅拌转柔性搅拌并反应11.8～24.3h，得到可流动粘稠液体A，使其保持即时温度无需冷却，聚铝在冷却的过程中，会逐渐由液体变为固体块状，因此将聚铝高温粘稠液直接加入到粘稠的聚硅酸溶液中，在冷却的过程中亦会转变为块状；

3)在一号反应容器中将9.8g水玻璃混合9.6～10mL水形成混合液，然后在二号反应容器中加入1+1硫酸4.9～6.3mL，继而在高速搅拌状态下逐渐添加混合液，并搅拌2～4h，得到可流动粘稠聚硅酸液体B；

4)将高温未冷却的液体A加入至二号反应容器中的液体B中，搅拌均匀后，添加飞灰、硫酸铝、硅藻土、白炭黑中的一种或多种，作为填料，使产物更加干燥，阻止产物出水凝胶，搅拌均匀，并在搅拌下冷却，得到块状固体聚硅酸金属盐-聚铝混凝剂。